專利名稱：一種優選用于高度可調節的桌的提升柱的驅動裝置及一種提升柱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種驅動裝置，優選用于高度可調節桌的提升柱，而且這種驅動裝置包括一個循環鏈條或者無端鏈條，該循環鏈條在第一和第二鏈輪上運轉，而且具有位于兩個鏈輪之間的第一鏈條段和第二鏈條段，其中，至少一個鏈條段可以與一個可移動元件相連接，這個可移動元件位于包含驅動裝置的結構中。本發明還涉及一種提升柱。
本發明公開的提升柱具有用于高度可調節桌的三個可互動地伸縮的滑動部件。
背景技術：
SE513249，MPITeknikAB公開了一種提升柱，這種提升柱具有三個部件，三個部件的運動是以一個封閉管狀型材中的循環鏈條為基礎。從管狀型材的各個端部突出兩個桿，這兩個桿被固定到鏈條。這兩個桿分別被固定到提升柱的外部件和內部件，同時，帶有鏈條的封閉管狀型材被固定在中央部件中。提升柱的伸縮運動由線性執行機構引起，線性執行機構的一端固定到外部件中的基板上，而且固定到帶有鏈條的管狀型材的頂部。就現狀來說，這種結構能很好地完成任務，但是，它要求提升柱具有很大的橫截面，以容納執行機構和帶有并排設置的鏈條的管狀部件。此外，提升柱的運動受到執行機構行程長度的限制。如果提升柱需要很大的行程，那么就要求執行機構具有很大長度的行程，但是這樣會使提升柱的安裝高度增大，因為執行機構的行程長度與其長度直接有關—行程長度大，執行機構就長。這種結構也不是很容易安裝，因為施力過程不是最佳，所以會產生不利的瞬間負載。
發明內容
本發明的目的是消除上面概述的問題。
根據本發明，這個目的可以通過開篇所述類型的驅動裝置來實現，這種驅動裝置構成為一個棒狀組件，其中，鏈輪安裝在各個端部，其中，一個鏈輪借助傳動裝置由電動機驅動，而且其中，電動機和傳動裝置都同樣安裝在棒狀組件上，從而使驅動裝置看起來基本上象一個完整的可安裝單元。行程長度只由驅動裝置長度的選擇而確定，而不依賴于執行機構的行程長度，因為驅動裝置可以構造成細長的柱狀型材的結構而且很容易安裝。
棒狀組件可以制成兩半，這兩半可以沿著一個縱向平面進行裝配，各個組件的兩個部分中設置有凹槽。在另一個實施例中，棒狀組件是一個實體，其中在一直到電動機的一個區域中設置有凹槽，凹槽用來容納傳動裝置或者其一部分，同時也用來容納一個鏈輪，這個凹槽最好由一個蓋罩封閉。棒狀組件可以由塑料和金屬模制而成。
在一個實施例中，至少最遠離電動機的鏈輪被安裝在棒狀組件的一個副件上，而且沿縱向可滑動地固定到副件上。當安裝鏈條時，這種結構有利于安裝，而且也可以精確地張緊鏈條，因為在安裝后也可以進行調節。
在一個實施例中，傳動裝置以行星齒輪為基礎，該行星齒輪具有一個齒圈，該齒圈具有內齒，所述內齒與行星輪嚙合，所述行星輪又與一個太陽輪嚙合，所述齒圈構成所述一個鏈輪。這樣使結構非常緊湊，同時還產生很大的傳動比。行星齒輪的其它優點在于，其很容易整合到棒狀組件中。方便的是，在電動機軸形成有蝸桿時，該傳動裝置還包括這個蝸桿驅動裝置。這種結構也很容易安裝在棒狀組件中。利用包括蝸桿驅動裝置和行星齒輪的傳動裝置，可以產生很大的傳動比，當使用的電動機的轉速很大時，這是非常有利的。
在一個實施例中，蝸桿驅動裝置和行星齒輪與一個鏈條驅動裝置連接，其中，蝸輪與一個第一鏈輪連接，太陽輪與一個第二鏈輪連接。鏈條驅動裝置是扁平的，因此可以相當容易地包含在位于行星齒輪和蝸桿驅動裝置一側的棒狀組件中。
一個特別設計用來張緊鏈條驅動裝置的鏈條張緊件，包括至少一個彈簧加載塊，該彈簧加載塊一端與鏈條接合，另一端具有一個咬合鎖緊部，該咬合鎖緊部用于與一個保持彈簧加載塊的突出部協作，以抵抗彈簧作用力。當安裝鏈條時，咬合鎖緊被釋放，彈簧加載塊受到彈簧力的作用而與鏈條接合，從而張緊鏈條。這種結構很簡單，而且很容易安裝。有利的是，用于各個鏈條段的鏈條張緊件最好設置在鏈條內，由此可以使用同一個突出部來保持彈簧加載塊。
在一個實施例中，電線通常是具有幾條導線的電纜，電纜連接到與一根桿相連的驅動單元。這樣確保在工作期間電線不會堵塞。為了額外地引導電纜，棒狀組件可以根據驅動單元的延伸位置，在側部形成一個腔室，在任何時候這個腔室都可以容納這條電纜過多的長度。
在一個實施例中，端部停止位置通過兩個端部停止開關確定，這兩個端部停止開關最好安裝在一個公共印刷電路板上，印刷電路板可以被插入所述桿中的一個狹縫里。這些桿可以用來致動端部停止開關，例如，因為這些桿設置有可以致動端部停止開關的裝置，或者自身構成可以致動端部停止開關的結構。要理解的是，鏈條也可以用來致動端部停止開關，只是這些桿是優選的，因為這些桿沒有或者基本上沒有油脂，而且桿的長度很好地設計，同時鏈條也可以被張緊。
在一個適當的實施例中，所述桿具有U形橫截面，該橫截面的側部圍繞著鏈條向下延伸。這樣可以很好地控制桿，特別是在安裝期間，而且該U形橫截面同時可以提供很好的強度和剛度。
所述桿中的一根桿的側部可以形成一個縱向切口，該縱向切口適合于端部停止開關的作用鍵，因此，在端部停止位置之間的位置上，作用鍵突出到所述切口中，但是，在端部停止位置處，導軌側部會致動各個端部停止開關，這種方法是致動端部停止開關的一種簡單、安全而且獨特的方法。
在一個實施例中，在棒狀組件的各個端部設置適合于各根桿的引導件，這在安裝和運輸方面很有好處，而且在強度方面也有利，因為當所述桿受到柱的負載時，引導件可以防止桿歪斜。另外，這些桿可以由棒狀組件上的一個凸緣進行橫向引導，這些凸緣延伸到U形桿的所述腔室中。有利的是，這些桿鉚接到鏈條的一個U形鏈環(link)，這種結構簡單而且便宜。
為了將所述桿的外端連接到包含驅動裝置的結構中，所述桿的外端可以形成翼片，這些翼片被插入相應的狹縫，而且被彎曲或者扭曲。使用U形桿，兩側或背部都可以提供形成翼片的基礎。
通過楔形連接件，很簡單就可以將電動機安裝在棒狀組件上，所述電動機最好設置一個前蓋，前蓋形成一個楔形槽，在棒狀組件中形成一個配對結構。
在一個實施例中，所述棒狀組件的至少一個端部在各個側部設置有至少一個突出部，作為在包含驅動裝置的結構中的橫向引導件。很明顯，包含驅動裝置的結構可以形成用來固定驅動單元的相應裝置。
驅動裝置也可以設置一個旋轉電壓計，用來確定驅動裝置的延伸位置的絕對位置，所述電壓計最好安置在棒狀組件的一個凹槽中，而且借助一個齒輪進行牽引，該齒輪位于電壓計的軸上并且與驅動鏈條嚙合，這種結構簡單，而且很實用。但是，要理解的是，也可以使用其它方案，例如光磁編碼器、霍爾傳感器等。
正如開始所述，本發明還涉及一種提升柱，該提升柱具有至少兩個，優選為三個可以互動伸縮的滑動部件，這些部件配備有如權利要求1-21所述的驅動裝置。該提升柱可以構成為高度可調節桌的桌腿。要理解的是，該驅動裝置還可以用作線性執行機構。
從權利要求書和如下對本發明一個實施例的描述中，可以看到本發明的其它特點。
附圖簡述下面將結合附圖對本發明進行更加充分地說明。在這些附圖中附
圖1顯示了具有三個部件的提升柱；附圖2顯示了用于提升柱的驅動裝置；附圖3顯示了提升柱的縱向橫截面A-A；附圖4顯示了提升柱的縱向橫截面B-B；附圖5顯示了提升柱中的橫截面D-D；
附圖6顯示了提升柱的橫截面E-E；附圖7顯示了從一側看到的驅動裝置的一個改進實施例，附圖8顯示了從另一側看到的附圖7所示的驅動裝置；和附圖9顯示了處于延伸位置的驅動裝置。
具體實施例方式
附圖中的提升柱包括三個部件，即一個外型材(profile)1，一個中間型材2和一個內型材3。
如圖2所示，在中間型材2中安裝了一個驅動裝置4。該驅動裝置以一個棒狀組件5為基礎，該棒狀組件是由兩個塑料殼5a、5b組成的。
一個DC電動機6固定在棒狀組件5的一端，電動機軸延伸構成蝸桿7。棒狀組件上安裝有一根軸，所述軸上裝有一個蝸輪8，該蝸輪由蝸桿驅動。一個螺旋彈簧9被安裝在所述蝸輪的圓柱部分上，所述螺旋彈簧用作載荷力矩阻擋件(loadmomentbarrier)，參考WO98/30816，Linak A/S，在該文件中可以看見彈簧和耦合部件位置20-22。
在蝸輪的同一軸上安裝一個適用于驅動鏈條24的齒輪10(如圖7所示)，該驅動鏈條可以驅動行星齒輪11。
行星齒輪11具有太陽輪12、行星輪13和內齒圈14，該行星齒輪安裝在棒狀組件5中，也就是說，棒狀組件局部形成行星齒輪的殼體。一個適用于驅動鏈條的鏈輪15被安裝在太陽輪12的軸上。棒狀組件構造成可以使齒圈在該塑料制品上滑動的結構，以便于行星輪只傳遞轉矩，但是不會傳遞橫向力。太陽輪被燒結并融合成一個花鍵。齒圈和花鍵之間的過渡部以一個傾斜的肩部的形式形成階梯狀，所述肩部向內設置有一個軸套，該軸套接下來支撐一個軸承。使用所述軸套允許所述花鍵。
齒圈14的外部形成一個鏈輪16。齒圈和鏈輪可以例如用燒結金屬構成一個單元，或者以兩個獨立的單元結合。將尺寸與鏈輪16相似的鏈輪17安裝在棒狀組件5的另一端。鏈條31(如圖7和8所示)繞著這兩個鏈輪16、17運轉，并且形成位于這兩個鏈輪之間的兩個平行鏈條段。
將桿18的一端在鏈輪16處安裝在一個鏈條段上，所述桿的另一端借助一個端板20固定到外型材1。將一個相應的桿21在鏈輪17處安裝在另一個鏈條段上，但是這個桿21在相反方向延伸，而且其另一端借助一個端板22固定到內型材3。
當電動機起動時，由于鏈條的運動，兩個桿18、21會分別相對于中間型材2，同步地延伸外型材1和內型材3，而且當電動機逆轉時，相應地縮回外型材和內型材。
鏈輪17安裝在棒狀組件的一個單獨副件23上。該副件具有一個桿23a，從而該副件可以借助這個桿而容納在棒狀組件端部的一個腔室中。該桿的端部傾斜，并與所述腔室底部的一個楔配合。該楔可以通過螺釘來回地進行調節，以縱向移動副件23，由此調節鏈條的張緊度。
利用如下的傳動順序，可以大大減小傳動裝置；這個傳動順序為蝸桿驅動裝置7、8，鏈條驅動裝置10、15和行星齒輪11，還有在行星齒輪的齒圈14外部的齒輪16。這個傳動順序還有一個優點是，通過更換鏈條驅動裝置的鏈輪10、15，可以很容易地對齒輪裝置進行調節，以滿足當時需要。
因為電動機設置在內型材3和中間型材2之間的必然重疊區域，所以提升柱的安裝高度相對較低。這種特定結構的行星齒輪11也有利于減少安裝尺寸。
正如看見的一樣，驅動裝置的安裝很簡單，因為各部件都安裝在棒狀組件5的半個部分中，隨后再用另外半個部分封閉，最后張緊鏈條。此時便可以將驅動裝置安裝到柱中。
附圖7顯示了驅動裝置的一個改進實施例，其中，使用了與前面一個實施例相同的參考數字。在這個改進實施例中，棒狀組件5由一個元件組成，適用于安裝在棒狀組件中的行星齒輪11和其它部件的殼體形成一個空間，隨后該空間由蓋25封閉。如果需要對驅動裝置的延伸位置進行絕對位置的確定，那么還要預先安裝旋轉電壓計26。電壓計可以借助軸27上的齒輪進行驅動，而且該電壓計與驅動鏈條24接合。當然，也可以使用其它形式的位置確定法，例如霍爾傳感器。
可以通過兩個端部停止開關28、29來確定端部停止位置，兩個端部停止開關安裝在一個印刷電路板30上，該印刷電路板被插入桿中的一個狹槽內。桿18、21具有U形橫截面，其側部圍繞著鏈條31向下延伸。桿21的側部形成有一個縱向切口，適合于端部停止開關28、29的鍵。在端部停止位置之間的位置上，所述鍵伸入所述切口，但是在端部停止位置處，導軌的側部可以啟動相應的端部停止開關。作為替換，導軌的內側可以裝備一個部件，這個部件可以用來啟動端部停止開關。
電動機和端部停止開關的電線在提升柱的頂部引入。通常，這條線路通常具有至少四條或五條導線。由于電動機和端部停止開關位于中心部件內，所以這條線路必須具有一個可以自由移動的盈余長度，這個長度至少與內部件可以延伸的距離一致。為了避免損壞線路或結構，線路借助線路保持件32固定到桿21上。該線路以曲線形式進入到棒狀組件中的腔室33里。該腔室形成在棒狀組件的側部和蓋34之間，而且沿著整個縱向側部朝著桿21開口。在縮回狀態時，線路以曲線形式從電纜保持件32’延伸到腔室33中，而且在該腔室的內縱向側部延伸到電動機和帶有端部停止開關的印刷電路板。當驅動裝置延伸時，該線路經過腔室33側部一直向外拉伸。因此，該線路可以受到控制，所以該線路不會受到損壞，或者不讓該線路由于掛在驅動裝置或柱中而干擾工作。
棒狀組件的外端具有一個適用于桿18的引導件35，對于桿21來講，有一個引導件36，該引導件只是保持桿緊靠驅動裝置。桿21在橫向上由棒狀組件上的一個凸緣37引導。
可以設置一個特定的鏈條張緊件，來防止驅動鏈條24產生噪音。該鏈條張緊件包括兩個塊體38，塊體一端可以與鏈條接合，而另一端具有鰭形咬合鎖緊部件，該鎖緊部件可以插入一個直立突出部39的一個狹槽中。在附圖中只是顯示了一個塊體。這些塊體通過一個小彈簧進行彈力加載，以便與鏈條接合。在安裝之前，所述兩個塊體向后靠在突出部39上。當安裝驅動鏈條時，塊體被松開，以便與鏈條接合。這樣有利于安裝，而且也確保鏈條不會制造噪音。
桿18、21被鉚接在鏈條31的U形鏈環上，而另一端借助一對翼片40分別固定到提升柱的內部件和外部件。這對翼片經過一個端板中的一個孔插入這些部件中，并且繞著縱向軸線進行扭轉，以實現連接。
要注意，電動機是通過楔形連接件固定到棒狀組件，所述電動機設置有一個前蓋，前蓋上形成有一個楔形槽，而在棒狀組件中有一個對應結構，這種連接結構是一種容易裝配的簡單結構。
為了進行橫向引導和定位，棒狀組件的下端在各側都設置有一個突出部41，當驅動裝置插入棒狀組件中時，突出部被支撐到靠著中央型材內側。
前面的描述中使用了術語“提升柱”，但是要認識到，本發明也包含線性執行機構。從根本上講，提升柱就是一種垂直設置的線性執行機構。
權利要求
1.一種驅動裝置，最好用于高度可調節的桌的提升柱，該驅動裝置包括一個循環鏈條(31)，該循環鏈條在第一和第二鏈輪(16、17)上運轉，該循環鏈條包括位于兩個鏈輪之間的第一鏈條段和第二鏈條段，其中，至少一個鏈條段可以與一個可移動元件相連接，這個可移動元件位于要包含驅動裝置的結構中，其特征在于，所述驅動裝置包括一個棒狀組件(5)，所述鏈輪安裝在棒狀組件的相應端部，一個鏈輪(16)借助傳動裝置(7、8；10、15、24；12、13、14)由電動機(6)驅動，所述電動機和所述傳動裝置都同樣安裝在棒狀組件上，從而使驅動裝置看起來基本上象一個完成的可安裝單元。
2.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述棒狀組件(5)可以由兩半形成，這兩半可以沿一個縱向平面進行裝配。
3.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，在靠近電動機(6)的一個區域中，所述棒狀組件(5)形成一個凹槽，該凹槽用來容納傳動裝置或者其一部分(7、8；10、15、24)，同時也用來容納所述一個鏈輪(16)，所述凹槽最好由一個蓋罩(25)封閉。
4.根據權利要求1或3所述的驅動裝置，其特征在于，至少最遠離所述電動機(6)的鏈輪(17)被安裝在所述棒狀組件(5)的一個副件(23、23a)上，而且沿縱向可滑動地進行固定，以張緊鏈條(31)。
5.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述傳動裝置包括一個行星齒輪，該行星齒輪具有一個齒圈(14)，該齒圈具有內齒，所述內齒與一個行星輪(13)嚙合，所述行星輪又與一個太陽輪(12)嚙合，所述齒圈(14)外部構成一個鏈輪(16)。
6.根據權利要求3或5所述的驅動裝置，其特征在于，所述棒狀組件(5)局部構成行星齒輪(12、13、14)的殼體。
7.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述傳動裝置還包括一個蝸桿驅動裝置(7、8)，其中電動機軸形成這個蝸桿。
8.根據權利要求5和7所述的驅動裝置，其特征在于，所述蝸桿驅動裝置(7、8)和行星齒輪(12-14)與一個鏈條驅動裝置(10、15、24)相連接，所述蝸輪(18)與一個第一鏈輪(10)相連，所述太陽輪(12)與一個第二鏈輪(15)相連。
9.根據權利要求8所述的驅動裝置，其特征在于，該驅動裝置包括一個鏈條張緊件，所述鏈條張緊件具有至少一個彈簧加載塊(38)，該彈簧加載塊一端用于與所述鏈條接合，另一端具有一個咬合鎖緊部，該咬合鎖緊部用于與一個突出部(39)協作，以克服彈簧作用力保持彈簧加載塊，當所述咬合鎖緊部被釋放時，所述彈簧加載塊受到彈簧力的作用，與鏈條接合。
10.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，引到驅動單元和/或從驅動單元引出的電線被連接到所述桿之一(21)。
11.根據權利要求1或8所述的驅動裝置，其特征在于，所述棒狀組件帶有一個腔室(33)，根據驅動單元的延伸位置，用于在任何時候接收所述電線盈余的長度。
12.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，端部停止位置通過兩個端部停止開關(28、29)確定，這兩個端部停止開關最好安裝在一個公共印刷電路板(30)上，所述印刷電路板可以被插入所述棒狀組件中的一個狹縫里。
13.根據權利要求1和12所述的驅動裝置，其特征在于，所述桿(18、21)設置有用來致動端部停止開關(28、29)的裝置，或者自身構成可以致動端部停止開關的結構。
14.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述桿(18、21)具有U形橫截面，橫截面的側部沿著鏈條(31)的側部延伸。
15.根據權利要求14所述的驅動裝置，其特征在于，所述桿之一(21)的側部形成一個縱向切口，該縱向切口用于端部停止開關(28、29)的作用鍵，因此，在端部停止位置之間的位置上，所述作用鍵可以伸到切口中，而在端部停止位置處，所述桿的側部會致動相應端部的停止開關。
16.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，在所述棒狀組件的各個端部設置適合于各個桿(18、21)的一個引導件(35、36)。
17.根據權利要求14和16所述的驅動裝置，其特征在于，所述桿(21)在橫向上由所述棒狀組件上的一個凸緣(37)導向。
18.根據權利要求1或14所述的驅動裝置，其特征在于，所述桿(18、21)被鉚接在鏈條(31)的一個U形鏈環上。
19.根據權利要求1或14所述的驅動裝置，其特征在于，所述桿的外端形成有翼片(40)，以便連接到要包含所述驅動裝置的結構中。
20.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，利用楔形連接，將電動機固定到所述棒狀組件上，所述電動機最好設置一個前蓋，所述前蓋形成有一個楔形槽，在所述棒狀組件中形成一個配對結構。
21.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述棒狀組件的至少一個端部在每一側部設置有至少一個突出部(41)，作為位于要包含驅動裝置的結構中的橫向引導件。
22.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述驅動裝置包括一個旋轉電壓計(26)，用于驅動裝置的延伸位置的絕對位置確定，所述電壓計最好安置在所述棒狀組件的一個凹槽中，而且借助一個齒輪進行驅動，該齒輪位于軸(27)上并且與驅動鏈條(24)接合。
23.一種提升柱，該提升柱具有至少兩個，最好為三個可以互動地伸縮的滑動部件，這些滑動部件配備有根據權利要求1-21中所限定的驅動裝置。
24.根據權利要求22所述的提升柱，其特征在于，構成為高度可調節的桌的桌腿。
全文摘要
一種驅動裝置，優選用于高度可調節桌的提升柱，該驅動裝置包括一個循環鏈條(31)，該循環鏈條在第一和第二鏈輪(16、17)上運轉，該循環鏈條包括位于兩個鏈輪之間的第一鏈條段和第二鏈條段。其中，至少一個鏈條段可以與一個移動元件相連接，這個移動元件位于包含驅動裝置的結構中。驅動裝置包括一個棒狀組件(5)，鏈輪(16、17)安裝在棒狀組件的各個端部，一個鏈輪(16)借助傳動裝置由電動機(6)驅動，電動機和所述傳動裝置都同樣安裝在棒狀組件上，因此使驅動裝置看起來基本上象一個完整的可安裝單元。行程長度只由驅動裝置長度的選擇而確定，同時，驅動裝置可以構造成適合于細長柱狀型材的結構。而且這種驅動裝置很容易安裝。
文檔編號B66F7/02GK1522118SQ02813326
公開日2004年8月18日 申請日期2002年7月4日 優先權日2001年7月4日
發明者延斯·J·尼爾森, 延斯 J 尼爾森 申請人:利納克有限公司