CN100403961C - 一种优选用于高度可调节的桌的提升柱的驱动装置及一种提升柱 - Google Patents

Abstract

一种驱动装置，优选用于高度可调节桌的提升柱，该驱动装置包括一个循环链条(31)，该循环链条在第一和第二链轮(16、17)上运转，该循环链条包括位于两个链轮之间的第一链条段和第二链条段。其中，至少一个链条段可以与一个移动元件相连接，这个移动元件位于包含驱动装置的结构中。驱动装置包括一个棒状组件(5)，链轮(16、17)安装在棒状组件的各个端部，一个链轮(16)借助传动装置由电动机(6)驱动，电动机和所述传动装置都同样安装在棒状组件上，因此使驱动装置看起来基本上象一个完整的可安装单元。行程长度只由驱动装置长度的选择而确定，同时，驱动装置可以构造成适合于细长柱状型材的结构。而且这种驱动装置很容易安装。

Description

一种优选用于高度可调节的桌的提升柱的驱动装置及一种提升柱

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，优选用于高度可调节桌的提升柱，而且这种驱动装置包括一个循环链条或者无端链条，该循环链条在第一和第二链轮上运转，而且具有位于两个链轮之间的第一链条段和第二链条段，其中，至少一个链条段可以与一个可移动元件相连接，这个可移动元件位于包含驱动装置的结构中。本发明还涉及一种提升柱。

本发明公开的提升柱具有用于高度可调节桌的三个可互动地伸缩的滑动部件。

背景技术

SE513249，MPITeknikAB公开了一种提升柱，这种提升柱具有三个部件，三个部件的运动是以一个封闭管状型材中的循环链条为基础。从管状型材的各个端部突出两个杆，这两个杆被固定到链条。这两个杆分别被固定到提升柱的外部件和内部件，同时，带有链条的封闭管状型材被固定在中央部件中。提升柱的伸缩运动由线性执行机构引起，线性执行机构的一端固定到外部件中的基板上，而且固定到带有链条的管状型材的顶部。就现状来说，这种结构能很好地完成任务，但是，它要求提升柱具有很大的横截面，以容纳执行机构和带有并排设置的链条的管状部件。此外，提升柱的运动受到执行机构行程长度的限制。如果提升柱需要很大的行程，那么就要求执行机构具有很大长度的行程，但是这样会使提升柱的安装高度增大，因为执行机构的行程长度与其长度直接有关-行程长度大，执行机构就长。这种结构也不是很容易安装，因为施力过程不是最佳，所以会产生不利的瞬间负载。

发明内容

本发明的目的是消除上面概述的问题。

根据本发明，这个目的可以通过开篇所述类型的驱动装置来实现，这种驱动装置构成为一个棒状组件，其中，链轮安装在各个端部，其中，一个链轮借助传动装置由电动机驱动，而且其中，电动机和传动装置都同样安装在棒状组件上，从而使驱动装置看起来基本上象一个完整的可安装单元。行程长度只由驱动装置长度的选择而确定，而不依赖于执行机构的行程长度，因为驱动装置可以构造成细长的柱状型材的结构而且很容易安装。

棒状组件可以制成两半，这两半可以沿着一个纵向平面进行装配，各个组件的两个部分中设置有凹槽。在另一个实施例中，棒状组件是一个实体，其中在一直到电动机的一个区域中设置有凹槽，凹槽用来容纳传动装置或者其一部分，同时也用来容纳一个链轮，这个凹槽最好由一个盖罩封闭。棒状组件可以由塑料和金属模制而成。

在一个实施例中，至少最远离电动机的链轮被安装在棒状组件的一个副件上，而且沿纵向可滑动地固定到副件上。当安装链条时，这种结构有利于安装，而且也可以精确地张紧链条，因为在安装后也可以进行调节。

在一个实施例中，传动装置以行星齿轮为基础，该行星齿轮具有一个齿圈，该齿圈具有内齿，所述内齿与行星轮啮合，所述行星轮又与一个太阳轮啮合，所述齿圈构成所述一个链轮。这样使结构非常紧凑，同时还产生很大的传动比。行星齿轮的其它优点在于，其很容易整合到棒状组件中。方便的是，在电动机轴形成有蜗杆时，该传动装置还包括这个蜗杆驱动装置。这种结构也很容易安装在棒状组件中。利用包括蜗杆驱动装置和行星齿轮的传动装置，可以产生很大的传动比，当使用的电动机的转速很大时，这是非常有利的。

在一个实施例中，蜗杆驱动装置和行星齿轮与一个链条驱动装置连接，其中，蜗轮与一个第一链轮连接，太阳轮与一个第二链轮连接。链条驱动装置是扁平的，因此可以相当容易地包含在位于行星齿轮和蜗杆驱动装置一侧的棒状组件中。

一个特别设计用来张紧链条驱动装置的链条张紧件，包括至少一个弹簧加载块，该弹簧加载块一端与链条接合，另一端具有一个咬合锁紧部，该咬合锁紧部用于与一个保持弹簧加载块的突出部协作，以抵抗弹簧作用力。当安装链条时，咬合锁紧被释放，弹簧加载块受到弹簧力的作用而与链条接合，从而张紧链条。这种结构很简单，而且很容易安装。有利的是，用于各个链条段的链条张紧件最好设置在链条内，由此可以使用同一个突出部来保持弹簧加载块。

在一个实施例中，电线通常是具有几条导线的电缆，电缆连接到与一根杆相连的驱动单元。这样确保在工作期间电线不会堵塞。为了额外地引导电缆，棒状组件可以根据驱动单元的延伸位置，在侧部形成一个腔室，在任何时候这个腔室都可以容纳这条电缆过多的长度。

在一个实施例中，端部停止位置通过两个端部停止开关确定，这两个端部停止开关最好安装在一个公共印刷电路板上，印刷电路板可以被***所述杆中的一个狭缝里。这些杆可以用来致动端部停止开关，例如，因为这些杆设置有可以致动端部停止开关的装置，或者自身构成可以致动端部停止开关的结构。要理解的是，链条也可以用来致动端部停止开关，只是这些杆是优选的，因为这些杆没有或者基本上没有油脂，而且杆的长度很好地设计，同时链条也可以被张紧。

在一个适当的实施例中，所述杆具有U形横截面，该横截面的侧部围绕着链条向下延伸。这样可以很好地控制杆，特别是在安装期间，而且该U形横截面同时可以提供很好的强度和刚度。

所述杆中的一根杆的侧部可以形成一个纵向切口，该纵向切口适合于端部停止开关的作用键，因此，在端部停止位置之间的位置上，作用键突出到所述切口中，但是，在端部停止位置处，导轨侧部会致动各个端部停止开关，这种方法是致动端部停止开关的一种简单、安全而且独特的方法。

在一个实施例中，在棒状组件的各个端部设置适合于各根杆的引导件，这在安装和运输方面很有好处，而且在强度方面也有利，因为当所述杆受到柱的负载时，引导件可以防止杆歪斜。另外，这些杆可以由棒状组件上的一个凸缘进行横向引导，这些凸缘延伸到U形杆的所述腔室中。有利的是，这些杆铆接到链条的一个U形链环(link)，这种结构简单而且便宜。

为了将所述杆的外端连接到包含驱动装置的结构中，所述杆的外端可以形成翼片，这些翼片被***相应的狭缝，而且被弯曲或者扭曲。使用U形杆，两侧或背部都可以提供形成翼片的基础。

通过楔形连接件，很简单就可以将电动机安装在棒状组件上，所述电动机最好设置一个前盖，前盖形成一个楔形槽，在棒状组件中形成一个配对结构。

在一个实施例中，所述棒状组件的至少一个端部在各个侧部设置有至少一个突出部，作为在包含驱动装置的结构中的横向引导件。很明显，包含驱动装置的结构可以形成用来固定驱动单元的相应装置。

驱动装置也可以设置一个旋转电压计，用来确定驱动装置的延伸位置的绝对位置，所述电压计最好安置在棒状组件的一个凹槽中，而且借助一个齿轮进行牵引，该齿轮位于电压计的轴上并且与驱动链条啮合，这种结构简单，而且很实用。但是，要理解的是，也可以使用其它方案，例如光磁编码器、霍尔传感器等。

正如开始所述，本发明还涉及一种提升柱，该提升柱具有至少两个，优选为三个可以互动伸缩的滑动部件，这些部件配备有如权利要求1-21所述的驱动装置。该提升柱可以构成为高度可调节桌的桌腿。要理解的是，该驱动装置还可以用作线性执行机构。

从权利要求书和如下对本发明一个实施例的描述中，可以看到本发明的其它特点。

附图简述

下面将结合附图对本发明进行更加充分地说明。在这些附图中：

附图1显示了具有三个部件的提升柱；

附图2显示了用于提升柱的驱动装置；

附图3显示了提升柱的纵向横截面A-A；

附图4显示了提升柱的纵向横截面B-B；

附图5显示了提升柱中的横截面D-D；

附图6显示了提升柱的横截面E-E；

附图7显示了从一侧看到的驱动装置的一个改进实施例，

附图8显示了从另一侧看到的附图7所示的驱动装置；和

附图9显示了处于延伸位置的驱动装置。

具体实施方式

附图中的提升柱包括三个部件，即一个外型材(profile)1，一个中间型材2和一个内型材3。

如图2所示，在中间型材2中安装了一个驱动装置4。该驱动装置以一个棒状组件5为基础，该棒状组件是由两个塑料壳5a、5b组成的。

一个DC电动机6固定在棒状组件5的一端，电动机轴延伸构成蜗杆7。棒状组件上安装有一根轴，所述轴上装有一个蜗轮8，该蜗轮由蜗杆驱动。一个螺旋弹簧9被安装在所述蜗轮的圆柱部分上，所述螺旋弹簧用作载荷力矩阻挡件(loadmomentbarrier)，参考WO98/30816，Linak A/S，在该文件中可以看见弹簧和耦合部件位置20-22。

在蜗轮的同一轴上安装一个适用于驱动链条24的齿轮10(如图7所示)，该驱动链条可以驱动行星齿轮11。

行星齿轮11具有太阳轮12、行星轮13和内齿圈14，该行星齿轮安装在棒状组件5中，也就是说，棒状组件局部形成行星齿轮的壳体。一个适用于驱动链条的链轮15被安装在太阳轮12的轴上。棒状组件构造成可以使齿圈在该塑料制品上滑动的结构，以便于行星轮只传递转矩，但是不会传递横向力。太阳轮被烧结并融合成一个花键。齿圈和花键之间的过渡部以一个倾斜的肩部的形式形成阶梯状，所述肩部向内设置有一个轴套，该轴套接下来支撑一个轴承。使用所述轴套允许所述花键。

齿圈14的外部形成一个链轮16。齿圈和链轮可以例如用烧结金属构成一个单元，或者以两个独立的单元结合。将尺寸与链轮16相似的链轮17安装在棒状组件5的另一端。链条31(如图7和8所示)绕着这两个链轮16、17运转，并且形成位于这两个链轮之间的两个平行链条段。

将杆18的一端在链轮16处安装在一个链条段上，所述杆的另一端借助一个端板20固定到外型材1。将一个相应的杆21在链轮17处安装在另一个链条段上，但是这个杆21在相反方向延伸，而且其另一端借助一个端板22固定到内型材3。

当电动机起动时，由于链条的运动，两个杆18、21会分别相对于中间型材2，同步地延伸外型材1和内型材3，而且当电动机逆转时，相应地缩回外型材和内型材。

链轮17安装在棒状组件的一个单独副件23上。该副件具有一个杆23a，从而该副件可以借助这个杆而容纳在棒状组件端部的一个腔室中。该杆的端部倾斜，并与所述腔室底部的一个楔配合。该楔可以通过螺钉来回地进行调节，以纵向移动副件23，由此调节链条的张紧度。

利用如下的传动顺序，可以大大减小传动装置；这个传动顺序为：蜗杆驱动装置7、8，链条驱动装置10、15和行星齿轮11，还有在行星齿轮的齿圈14外部的齿轮16。这个传动顺序还有一个优点是，通过更换链条驱动装置的链轮10、15，可以很容易地对齿轮装置进行调节，以满足当时需要。

因为电动机设置在内型材3和中间型材2之间的必然重叠区域，所以提升柱的安装高度相对较低。这种特定结构的行星齿轮11也有利于减少安装尺寸。

正如看见的一样，驱动装置的安装很简单，因为各部件都安装在棒状组件5的半个部分中，随后再用另外半个部分封闭，最后张紧链条。此时便可以将驱动装置安装到柱中。

附图7显示了驱动装置的一个改进实施例，其中，使用了与前面一个实施例相同的参考数字。在这个改进实施例中，棒状组件5由一个元件组成，适用于安装在棒状组件中的行星齿轮11和其它部件的壳体形成一个空间，随后该空间由盖25封闭。如果需要对驱动装置的延伸位置进行绝对位置的确定，那么还要预先安装旋转电压计26。电压计可以借助轴27上的齿轮进行驱动，而且该电压计与驱动链条24接合。当然，也可以使用其它形式的位置确定法，例如霍尔传感器。

可以通过两个端部停止开关28、29来确定端部停止位置，两个端部停止开关安装在一个印刷电路板30上，该印刷电路板被***杆中的一个狭槽内。杆18、21具有U形横截面，其侧部围绕着链条31向下延伸。杆21的侧部形成有一个纵向切口，适合于端部停止开关28、29的键。在端部停止位置之间的位置上，所述键伸入所述切口，但是在端部停止位置处，导轨的侧部可以启动相应的端部停止开关。作为替换，导轨的内侧可以装备一个部件，这个部件可以用来启动端部停止开关。

电动机和端部停止开关的电线在提升柱的顶部引入。通常，这条线路通常具有至少四条或五条导线。由于电动机和端部停止开关位于中心部件内，所以这条线路必须具有一个可以自由移动的盈余长度，这个长度至少与内部件可以延伸的距离一致。为了避免损坏线路或结构，线路借助线路保持件32固定到杆21上。该线路以曲线形式进入到棒状组件中的腔室33里。该腔室形成在棒状组件的侧部和盖34之间，而且沿着整个纵向侧部朝着杆21开口。在缩回状态时，线路以曲线形式从电缆保持件32’延伸到腔室33中，而且在该腔室的内纵向侧部延伸到电动机和带有端部停止开关的印刷电路板。当驱动装置延伸时，该线路经过腔室33侧部一直向外拉伸。因此，该线路可以受到控制，所以该线路不会受到损坏，或者不让该线路由于挂在驱动装置或柱中而干扰工作。

棒状组件的外端具有一个适用于杆18的引导件35，对于杆21来讲，有一个引导件36，该引导件只是保持杆紧靠驱动装置。杆21在横向上由棒状组件上的一个凸缘37引导。

可以设置一个特定的链条张紧件，来防止驱动链条24产生噪音。该链条张紧件包括两个块体38，块体一端可以与链条接合，而另一端具有鳍形咬合锁紧部件，该锁紧部件可以***一个直立突出部39的一个狭槽中。在附图中只是显示了一个块体。这些块体通过一个小弹簧进行弹力加载，以便与链条接合。在安装之前，所述两个块体向后靠在突出部39上。当安装驱动链条时，块体被松开，以便与链条接合。这样有利于安装，而且也确保链条不会制造噪音。

杆18、21被铆接在链条31的U形链环上，而另一端借助一对翼片40分别固定到提升柱的内部件和外部件。这对翼片经过一个端板中的一个孔***这些部件中，并且绕着纵向轴线进行扭转，以实现连接。

要注意，电动机是通过楔形连接件固定到棒状组件，所述电动机设置有一个前盖，前盖上形成有一个楔形槽，而在棒状组件中有一个对应结构，这种连接结构是一种容易装配的简单结构。

为了进行横向引导和定位，棒状组件的下端在各侧都设置有一个突出部41，当驱动装置***棒状组件中时，突出部被支撑到靠着中央型材内侧。

前面的描述中使用了术语提升柱”，但是要认识到，本发明也包含线性执行机构。从根本上讲，提升柱就是一种垂直设置的线性执行机构。

Claims (29)

1.一种驱动装置，该驱动装置包括一个循环链条(31)，该循环链条在第一和第二链轮(16、17)上运转，该循环链条包括位于两个链轮之间的第一链条段和第二链条段，其中，至少一个链条段可以与一个可移动元件相连接，这个可移动元件位于要包含驱动装置的结构中，其特征在于，所述驱动装置包括一个棒状组件(5)，所述链轮安装在棒状组件的相应端部，一个链轮(16)借助传动装置(7、8；10、15、24；12、13、14)由电动机(6)驱动，所述电动机和所述传动装置都同样安装在棒状组件上。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述棒状组件(5)可以由两半形成，这两半可以沿一个纵向平面进行装配。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在靠近电动机(6)的一个区域中，所述棒状组件(5)形成一个凹槽，该凹槽用来容纳传动装置或者其一部分(7、8；10、15、24)，同时也用来容纳所述一个链轮(16)。

4.根据权利要求1或3所述的驱动装置，其特征在于，至少最远离所述电动机(6)的链轮(17)被安装在所述棒状组件(5)的一个副件(23、23a)上，而且沿纵向可滑动地进行固定，以张紧链条(31)。

5.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述传动装置包括一个行星齿轮，该行星齿轮具有一个齿圈(14)，该齿圈具有内齿，所述内齿与一个行星轮(13)啮合，所述行星轮又与一个太阳轮(12)啮合，所述齿圈(14)外部构成一个链轮(16)。

6.根据权利要求3或5所述的驱动装置，其特征在于，所述棒状组件(5)局部构成行星齿轮(12、13、14)的壳体。

7.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述传动装置还包括一个蜗杆驱动装置(7、8)，其中电动机轴形成这个蜗杆。

8.根据权利要求5或7所述的驱动装置，其特征在于，所述蜗杆驱动装置(7、8)和行星齿轮(12-14)与一个链条驱动装置(10、15、24)相连接，所述蜗轮(18)与一个链轮(10)相连，所述太阳轮(12)与一个不同的链轮(15)相连。

9.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置包括一个链条张紧件，所述链条张紧件具有至少一个弹簧加载块(38)，该弹簧加载块一端用于与所述链条接合，另一端具有一个咬合锁紧部，该咬合锁紧部用于与一个突出部(39)协作，以克服弹簧作用力保持弹簧加载块，当所述咬合锁紧部被释放时，所述弹簧加载块受到弹簧力的作用，与链条接合。

10.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，一个第一杆(18)与所述第一链轮连接，而一个第二杆(21)与所述第二链轮连接。

11.根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，引到驱动单元和/或从驱动单元引出的电线被连接到所述杆之一。

12.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述棒状组件带有一个腔室(33)，根据驱动单元的延伸位置，用于在任何时候接收所述电线盈余的长度。

13.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，端部停止位置通过两个设置在所述棒状组件中的端部停止开关(28、29)确定。

14.根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，所述杆(18、21)设置有用来致动端部停止开关(28、29)的装置，或者自身构成可以致动端部停止开关的结构。

15.根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，所述杆(18、21)具有U形横截面，横截面的侧部沿着链条(31)的侧部延伸。

16.根据权利要求15所述的驱动装置，其特征在于，所述杆之一(21)的侧部形成一个纵向切口，该纵向切口用于端部停止开关(28、29)的作用键，因此，在端部停止位置之间的位置上，所述作用键可以伸到切口中，而在端部停止位置处，所述杆的侧部会致动相应端部的停止开关。

17.根据权利要求10所述的驱动装置，其特征在于，在所述棒状组件的各个端部设置适合于各个杆(18、21)的一个引导件(35、36)。

18.根据权利要求15或17所述的驱动装置，其特征在于，所述杆(21)在横向上由所述棒状组件上的一个凸缘(37)导向。

19.根据权利要求10或15所述的驱动装置，其特征在于，所述杆(18、21)被铆接在链条(31)的一个U形链环上。

20.根据权利要求10或15所述的驱动装置，其特征在于，所述杆的外端形成有翼片(40)，以便连接到要包含所述驱动装置的结构中。

21.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，利用楔形连接，将电动机固定到所述棒状组件上，所述电动机设置一个前盖，所述前盖形成有一个楔形槽，在所述棒状组件中形成一个配对结构。

22.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述棒状组件的至少一个端部在每一侧部设置有至少一个突出部(41)，作为位于要包含驱动装置的结构中的横向引导件。

23.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括一个旋转电压计(26)，用于驱动装置的延伸位置的绝对位置确定，所述电压计安置在所述棒状组件的一个凹槽中，而且借助一个齿轮进行驱动，该齿轮位于轴(27)上并且与驱动链条(24)接合。

24.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，该驱动装置用于高度可调节的桌的提升柱。

25.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述凹槽由一个盖罩(25)封闭。

26.根据权利要求13所述的驱动装置，其特征在于，所述端部停止开关(28，29)安装在一个公共印刷电路板(30)上，所述印刷电路板可以被***所述棒状组件中的一个狭缝里。

27.一种提升柱，该提升柱具有至少两个可以互动地伸缩的滑动部件，这些滑动部件配备有根据权利要求1-21中所限定的驱动装置。

28.根据权利要求27所述的提升柱，其特征在于，其包括三个互动地伸缩的滑动部件。

29.根据权利要求27所述的提升柱，其特征在于，构成为高度可调节的桌的桌腿。

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