專利名稱：自鎖的模塊化鉸接骨架的制作方法
自鎖的模塊化鉸接骨架本發(fā)明涉及用于例如可調(diào)節(jié)椅子的可調(diào)節(jié)骨架。具體地說，本發(fā)明提供一種鉸接骨架，其例如(但不限于)可用作高度可調(diào)且可繞多條軸線傾轉(zhuǎn)的椅子的骨架。需要鉸接骨架是眾所周知的，但至今為止仍未能在獲得骨架的高功能性和高操縱性的同時使骨架鉸接與其它椅子部件如靠背、椅座和靠腿的鉸接分開。椅子骨架的鉸接通常希望滿足這樣的條件，例如使用舒適性，協(xié)助使用者方便就座/站起，以及能滿足個別使用者需要的一系列位置調(diào)整?，F(xiàn)有技術(shù)集中在將椅子骨架配置成為使用者提供舒適性并有助于就座/站起過程?，F(xiàn)有技術(shù)中，椅子的所有部分(靠背、椅座和骨架)配置成能一致移動。椅子的多個部分不能與骨架分開地進行調(diào)節(jié)。因而，現(xiàn)有技術(shù)不具有很高的功能性，也不能滿足個人需求(包括就座/站起輔助程度)。與現(xiàn)有技術(shù)椅子所提供的就座/站起輔助有關(guān)的一個特別問題是，其嚴重依賴靠背與骨架一起移動以向前推動使用者。在這樣的現(xiàn)有技術(shù)配置中，笨重靠背的移動可能會受到墻壁或天花板的阻礙?，F(xiàn)有技術(shù)的一個例子是Lapointe的美國專利US5061010。本發(fā)明欲提供一種模塊化鉸接骨架，其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有更高的可操縱性和更大的椅座調(diào)節(jié)范圍。根據(jù)本發(fā)明，提供一種鉸接骨架，其包括位于第一平面內(nèi)的平行對準的底骨架構(gòu)件和位于第二平面內(nèi)的平行對準的頂骨架構(gòu)件，該底骨架構(gòu)件可調(diào)節(jié)地連接至該頂骨架構(gòu)件，該第一平面平行于該第二平面，任何一對相互連接的底骨架構(gòu)件和頂骨架構(gòu)件之間的可調(diào)節(jié)連接包括一個或多個轉(zhuǎn)向節(jié)，每個轉(zhuǎn)向節(jié)能進行旋轉(zhuǎn)和直線組合運動并可獨立于其它轉(zhuǎn)向節(jié)操作，以在連接點提供一個骨架構(gòu)件相對所述相互連接的一對骨架構(gòu)件中的另一個骨架構(gòu)件的直線和旋轉(zhuǎn)重定位。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)向節(jié)被串聯(lián)`至能獨立調(diào)節(jié)所述相互連接的一對骨架構(gòu)件的間距的線性致動器。所述轉(zhuǎn)向節(jié)和線性致動器之間的聯(lián)動機構(gòu)包括多軸接頭。例如所述接頭包括桿端型軸承。在一個優(yōu)選實施例中，該轉(zhuǎn)向節(jié)包括:布置成轉(zhuǎn)動絲杠的回轉(zhuǎn)致動器；具有內(nèi)螺紋的且與該絲杠嚙合的滑座，該滑座具有與安裝在與該絲杠正交布置的第一軸上的第一齒輪嚙合的帶齒部段；安裝在與所述第一軸平行對準的第二軸上的第二齒輪，第二齒輪與第一齒輪嚙合；相對第二軸的軸線可轉(zhuǎn)動安裝的殼體，該殼體封裝線性致動器；如此進行配置，在操作該回轉(zhuǎn)致動器時，線性致動器的軸線的角距相對包括第一軸軸線和第二軸軸線的平面被調(diào)節(jié)。該殼體的遠離所述軸的一端優(yōu)選設(shè)有用于安裝至其它部件的安裝機構(gòu)。可選地，所述安裝機構(gòu)包括多軸軸承，例如(但不限于)桿端型軸承。本發(fā)明人的新型轉(zhuǎn)向節(jié)裝置在下文被稱作“超級轉(zhuǎn)向節(jié)”。該骨架和超級轉(zhuǎn)向節(jié)的線性致動器可選地具有如下構(gòu)造:構(gòu)造用于沿彼此相反的兩個方向驅(qū)動第一齒輪的馬達，而第一齒輪又與第二齒輪嚙合，第二齒輪可操作連接至絲杠，從而第一齒輪的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致絲杠沿由第一齒輪轉(zhuǎn)動方向決定的方向轉(zhuǎn)動，絲杠按照固定的軸向定向可轉(zhuǎn)動安裝，具有內(nèi)螺紋并可滑動接合絲杠螺紋的活塞和用于限制活塞繞絲杠軸線轉(zhuǎn)動從而當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動時迫使活塞沿絲杠軸線直線運動的機構(gòu)，這種直線運動沿著由絲杠轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向中的任一方向。有利的是，用于限制轉(zhuǎn)動的該機構(gòu)包括與絲杠和活塞共軸且相對該軸線保持在固定的旋轉(zhuǎn)位置上的柱形套筒，活塞包括一個或多個沿徑向向外延伸的突起，該突起接合在設(shè)于柱形套筒上的縱向槽內(nèi)。該活塞的遠離第二齒輪的一端最好設(shè)有用于安裝至其它部件的安裝機構(gòu)?？蛇x地，安裝機構(gòu)包括多軸軸承例如(但不限于)桿端型軸承。超級轉(zhuǎn)向節(jié)的這些軸均延伸至轉(zhuǎn)向節(jié)之外以結(jié)合多個附加的軸裝齒輪，這些軸裝齒輪能可操作連接至骨架上的其它齒輪傳動部件，以有利于復(fù)合運動和/或使用共有的齒輪箱驅(qū)動所述多個部件。可選地，骨架包括長度改變機構(gòu)，其構(gòu)造成沿大致垂直于第一和第二平面的軸線調(diào)節(jié)各構(gòu)件之間的間距。在一個合適的實施例中，長度改變機構(gòu)包括長度改變傳動裝置，其包括安裝或者結(jié)合到剖分式空心軸的第一部段上的第一傘齒輪，該剖分式空心軸的第二部段終止于第二傘齒輪，該剖分式空心軸包括與所述軸的軸線平行的縱向槽，可滑動安裝在剖分式空心軸內(nèi)部且與剖分式空心軸共軸的中心軸，該中心軸具有一個或多個徑向向外延伸的突起，這些突起接合在所述槽內(nèi)。有利地，所述槽延伸至該剖分式空心軸的相對側(cè)，并且所述中心軸包括與位于所述軸的兩側(cè)的槽接合的多個突起。在一個骨架組件中，該傘齒輪將傳動機構(gòu)可操作連接至提升機構(gòu)，該提升機構(gòu)包括一個 或多個上述的線性致動器。該傳動機構(gòu)例如包括可通過將杠桿作用施加至相關(guān)的手柄而進行手動操作的齒輪。作為替代，所述齒輪的轉(zhuǎn)動可通過電動機構(gòu)例如按鈕啟動式馬達來實現(xiàn)。該長度改變機構(gòu)優(yōu)選可操作地連接至橫桿，可借助橫桿調(diào)節(jié)該間距。所述橫桿的一個合適的實施例封裝有線性致動器，線性致動器具有殼體，在殼體內(nèi)設(shè)有用于在彼此相反的兩個方向轉(zhuǎn)動并可操作連接至絲杠的馬達，絲杠的螺紋段與活塞的內(nèi)螺紋嚙合，活塞被禁止隨絲杠一起轉(zhuǎn)動但能沿由馬達轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向之一的方向沿絲杠軸線自由直線運動。所述桿優(yōu)選終止在用于連接至位于所述第一和第二平面中的每個平面內(nèi)的骨架構(gòu)件的連接部件。一旦啟動所述橫桿的馬達，則包含骨架構(gòu)件的平面之間的間距可被調(diào)節(jié)。由于該長度改變機構(gòu)的中心軸可滑動接合在剖分式空心軸內(nèi)，所以，剖分式空心軸的長度也可被調(diào)節(jié)?？蛇x地，在使用時該底骨架構(gòu)件包括附加的高度調(diào)節(jié)機構(gòu)，其位于底骨架和安放該底骨架的表面之間。除此之外或作為替代，該底骨架構(gòu)件可包括腳輪。該腳輪優(yōu)選包括閉鎖裝置以防止不必要的滾動。 在所想到的座椅骨架實施例中，本發(fā)明獲得更高的可操作性并提供這樣的座椅，其關(guān)注并獲得乘坐者舒適性、乘坐者坐站輔助并能在實現(xiàn)模塊化同時迎合個人需要。模塊化使得椅子的修理和維護更容易，并使得定制椅子能夠方便地組裝，以迎合特定用戶的特殊需求。骨架的其它實際應(yīng)用包括:起重機、挖掘機、拖車、拖拽桿、聯(lián)軸器、車載式吊車、輸送機、游戲臺架、貨盤、叉車和類似的可有效使用轉(zhuǎn)動和直線運動組合的升降和移動裝置。例如，以下將參照附圖來描述本發(fā)明的一些實施例以及可用于其中的新部件，其中:

圖1為根據(jù)本發(fā)明的鉸接骨架的第一實施例的俯視圖；圖2為適合用于根據(jù)本發(fā)明的鉸接骨架的線性致動器的側(cè)剖視圖；圖3為適合用于根據(jù)本發(fā)明的鉸接骨架的超級轉(zhuǎn)向節(jié)的側(cè)視圖；圖4為所述第一實施例的側(cè)視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的鉸接骨架的第二實施例的俯視圖；圖6為第二實施例的手動致動器的側(cè)視圖；圖7為第二實施例的手動致動器的側(cè)視圖；圖8為第二實施例的傳動裝置的俯視圖；圖9為第二實施例的齒輪箱的剖視圖；圖10為第二實施例的線性致動器的局部剖視圖。
具體實施例方式圖1示出第一實施例1。骨架對稱地在兩側(cè)具有兩個底骨架單元2A、2B。底骨架單元能直接接觸地面或者如圖所示可包括輪子6A、6B、6C和6D。頂骨架4A和4B通過線性致動器模塊8A、8B、8C或8D分別連接至底骨架2A和2B。頂骨架裝有超級轉(zhuǎn)向節(jié)10A、10B、IOC和10D，并且頂骨架4A、4B還具有靠背連接件12A和12B、椅座連接件14A和14B以及靠腿連接件16A和16B。所有的連接件均允許電力和數(shù)據(jù)在所連接的部件如靠背、靠腿和椅座之間傳送。連接這些骨架的是連接桿18，該連接桿背永久或可拆地安裝至底骨架2A和2B或結(jié)合至2A和/或2B。與這些連接件一樣，連接桿18也允許電力和數(shù)據(jù)輸送到所連接的部件如靠背、靠腿和椅座以及分別在底骨架2A、2B與頂骨架4A、4B之間傳送。應(yīng)當(dāng)理解，上述輪子可以是自前進和自動轉(zhuǎn)向的并具有制動器，用于在當(dāng)任何上述部件如超級轉(zhuǎn)向節(jié)運行時所述制動器將自動接合而鎖定所有的輪子。應(yīng)當(dāng)理解，所述連接件14A、14B、12A、12B、16A和16B可分別具有至少一個線性致動器和/或至少一個回轉(zhuǎn)致動器，這些致動器可永久或可拆地安裝或結(jié)合至頂骨架4A和4B。更常見的是，所述至少一個線性致動器或回轉(zhuǎn)致動器能封裝在頂骨架4A或4B內(nèi)。這些線性致動器和回轉(zhuǎn)致動器可以是手動或電動的，并且所述回轉(zhuǎn)致動器還可以是齒輪箱。圖2不出線性致動器模塊8,它是適用于第一實施例的模塊8A、8B、8C和8D的合適的線性致動器結(jié)構(gòu)例子。模塊8包括殼體20，在該殼體內(nèi)裝有馬達22并包括內(nèi)部安裝有活塞38的延伸部。馬達22通常為電馬達。該馬達被永久或可拆地安裝至齒輪24，而齒輪24又與齒輪26嚙合。齒輪26被永久或可拆地安裝或者結(jié)合至絲杠36。絲杠36具有軸環(huán)30，該軸環(huán)保持在兩個軸承32和28之間以使來自絲杠的載荷被傳送至殼體20。絲杠36與活塞 38嚙合，在活塞內(nèi)設(shè)有螺紋以可滑動接合絲杠上的螺紋?；钊哂卸瞬?0。該端部可具有至少一個軸承如桿端型軸承或其它這樣的多軸軸承。活塞38具有與封裝活塞38的殼體20的延伸部的縱向延伸的溝槽44接合的多個凸起34。這防止了在絲杠36轉(zhuǎn)動以迫使活塞38軸向移動時活塞38軸向轉(zhuǎn)動。在殼體20內(nèi)部，活塞封裝在套筒42內(nèi)，套筒42保持就位于端蓋和軸承32之間。馬達22可朝彼此相反的兩個方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)馬達22轉(zhuǎn)動時，齒輪24轉(zhuǎn)動，進而帶動齒輪26和絲杠36轉(zhuǎn)動。絲杠36借由其與活塞38的嚙合關(guān)系可根據(jù)馬達22給予的轉(zhuǎn)動方向而使活塞前進或后退。應(yīng)當(dāng)理解，所述的配置僅僅是可用作線性致動器模塊8A、8B、8C和3D的線性致動器的一個合適的實施例。其它線性致動器在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的并且可在不背離本發(fā)明范圍的條件下選作替代方案。圖3示出超級轉(zhuǎn)向節(jié)10，它是用于圖1所示實施例中的模塊10A、10BU0C和IOD的合適的超級轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)的例子。超級轉(zhuǎn)向節(jié)10包括殼體48,在所示實例中在殼體48內(nèi)裝有回轉(zhuǎn)致動器46，該回轉(zhuǎn)致動器可以是手動或電動的。在所述的例子中，致動器46是電馬達。動馬達46被永久或可拆地安裝至絲杠54，該絲杠借由至少一個軸承安裝在所述殼體內(nèi)。在這個實例中使用兩個軸承50和56。絲杠54與滑座52嚙合，滑座52具有與齒輪58嚙合的有齒部段。齒輪58通常被永久或可拆地安裝至軸承88，而軸承88又被永久或可拆地安裝至軸87。軸87被永久或可拆地安裝或者結(jié)合至殼體48，在通常情況下，該軸與殼體完全制成一體。齒輪58與齒輪60嚙合，齒輪60被永久或可拆地安裝或者結(jié)合至軸86，通常，齒輪60與軸86完全制成一體。 軸86伸出殼體48，從而軸86穿過至少一個軸承62，更典型地穿過兩個軸承，在齒輪60的每一側(cè)各布置一個軸承。所述至少一個軸承62保持在殼體48內(nèi)，并且軸從這里伸出殼體48，應(yīng)當(dāng)理解，該殼體還可具有至少一個密封機構(gòu)。在另一配置中，軸86還可僅在一側(cè)伸出殼體48，該側(cè)設(shè)有密封機構(gòu)，端蓋(其可以是所述殼體的一體部分)將軸86的封閉端保持在該殼體內(nèi)。該端蓋和從該殼體伸出的部分優(yōu)選包括軸承以允許軸86自由軸向轉(zhuǎn)動。在所述側(cè)，軸86被永久或可拆地安裝或結(jié)合至第二殼體64。殼體64內(nèi)設(shè)有與活塞72的線性致動器相關(guān)聯(lián)的至少一個部件。在所示的實例中，該部件基本類似于參照圖2所描述的線性致動器。殼體64內(nèi)設(shè)有致動器66，其在該本實例中為電馬達。該電馬達被永久或可拆地安裝至具有螺紋部段80的絲杠。該絲杠由連接部段68支承，該連接部段68包括借助兩個軸承70和84可轉(zhuǎn)動安裝在殼體48內(nèi)的軸環(huán)。該絲杠與活塞72嚙合，活塞72包括至少一個凸起82，而該凸起又接合在端蓋76的軸向延伸的凸起內(nèi)的溝槽74內(nèi)。該活塞包括連接件78，該連接件可以為多軸軸承如桿端型軸承。應(yīng)當(dāng)明白，該超級轉(zhuǎn)向節(jié)可同時相對軸86的軸線做直線運動和旋轉(zhuǎn)運動，以使由該超級轉(zhuǎn)向節(jié)通過一個機構(gòu)相連接的兩個部件可沿直線或旋轉(zhuǎn)方向重新定位。當(dāng)馬達46朝彼此相反的兩個方向之一旋轉(zhuǎn)時可獲得旋轉(zhuǎn)運動。旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)動絲杠54，該絲杠通過其與滑座52的嚙合關(guān)系沿絲杠軸線方向調(diào)節(jié)滑座52的直線位置。假設(shè)軸86保持在固定位置，該滑座的直線運動使齒輪58轉(zhuǎn)動，并通過齒輪58與齒輪60的嚙合關(guān)系而圍繞齒輪86的軸線朝兩個方向之一(取決于馬達46的轉(zhuǎn)動方向)轉(zhuǎn)動整個殼體48。當(dāng)馬達66朝彼此相反的兩個方向之一旋轉(zhuǎn)時可獲得直線運動。該旋轉(zhuǎn)又借由連接部段68轉(zhuǎn)動絲杠和螺紋部段80。如針對圖2中的線性致動器所描述地，活塞72因為凸部82接合在凹槽74中而被禁止轉(zhuǎn)動，從而通過絲杠的螺紋部段80和具有內(nèi)螺紋的活塞72之間的嚙合關(guān)系使該活塞沿絲杠軸線朝由馬達66的轉(zhuǎn)動方向決定的兩個方向之一移動。
應(yīng)當(dāng)理解，所述的配置僅僅是可用作轉(zhuǎn)向節(jié)模塊10A、10B、10C和IOD的超級轉(zhuǎn)向節(jié)的一個合適實施例。替代性的轉(zhuǎn)向節(jié)或線性致動器或回轉(zhuǎn)致動器組合在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的并且可以在不背離本發(fā)明范圍的條件下選擇用作替代方案。圖4示出第一實施例1的側(cè)視圖。如上所述，該骨架是對稱的，因此僅將描述該骨架的一側(cè)，因為兩側(cè)都是一樣的。應(yīng)當(dāng)理解，以上描述詳細解釋了不同組件的工作方式，因此將不再做更多的描述或重復(fù)。從圖4可以看到,骨架具有頂骨架4B和底骨架2B。在所示的實例中，該底骨架包括兩個線性致動器模塊8B和8D，并且但非必要，這些模塊與圖2中的模塊8相同。線性致動器模塊被永久或可拆地安裝或者結(jié)合至底骨架2B，并且如圖所示逐漸變細并呈階梯狀以便生產(chǎn)、組裝并且具有更好的穩(wěn)定性。模塊8B和8D通過出口孔94和96從底骨架2B伸出，所述出口孔94和96優(yōu)選包括密封機構(gòu)。模塊8B和8D的活塞38 (見圖2)包括具有多軸樞轉(zhuǎn)連接件的端蓋40 (見圖2)，而該連接件又被永久或可拆地安裝或者結(jié)合至頂骨架4B，并且封閉段64(見圖3)被包封在線性殼體部段92和90內(nèi)。超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和IOD的被包封的線性部段的連接件78B和78D分別用來與線性致動器模塊8B和8D的活塞38B和38D的多軸樞轉(zhuǎn)連接件端蓋40相連接。超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和IOD與圖3所示的超級轉(zhuǎn)向節(jié)10相同，同時連接件78B和78D與圖3中的活塞72的連接件78相同，活塞38B和38D與圖2中的活塞38相同。封裝在殼體48內(nèi)(見圖3)的超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和IOD的轉(zhuǎn)動操作部段被永久或可拆地安裝或者結(jié)合至頂骨架4B。轉(zhuǎn)動繞軸86B和86D的軸線進行，軸86B和86D與圖3所示的實施例的軸86相同，其中，軸86的轉(zhuǎn)動由齒輪58的轉(zhuǎn)動驅(qū)動。骨架2B的底部可直接安放在諸如地面的表面上，或者作為替代，可包括一個或多個中間件，例如設(shè)置用于調(diào)節(jié)高度的至少一個線性致動器，或者如所示的例子中那樣包括輪子。輪子6B和6C布置在骨架的前部和后部，并且優(yōu)選具有自動制動器和/或自前進功能和助力轉(zhuǎn)向功能。應(yīng)當(dāng)理解，在所述中間件為線性致動器的情況下，該線性致動器可以是手動或自動的，并可用于針對頂骨架4B上的載荷和/或安放所述骨架的不平表面使底骨架2B和頂骨架4B變得水平。模塊8B、8D的活塞38和/或超級轉(zhuǎn)向節(jié)10BU0D的活塞72同時勻速運動可使骨架以完全豎直運動方式被升起。所述配置可看成是兩個子組件，第一子組件包括超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和線性致動器模塊8B ;第二子組件包括超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOD和線性致動器模塊8D。每個子組件可獨立地朝彼此相反的兩個方向(將導(dǎo)致沿直線伸縮)之一移動。每個子組件的運動速度也可獨立控制。當(dāng)然，該子組件可以相對其它子組件同時以相同或不同的速度進行操作。此外，在子組件內(nèi)，超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和IOD的直線部段能與線性致動器模塊SB和8D的運動相獨立地朝彼此相反的兩個方向之一運動，線性致動器模塊8B和8D能朝彼此相反的兩個方向運動。所述超級轉(zhuǎn)向節(jié)的線性致動器或線性致動器模塊當(dāng)然可以同時以相同或不同的速度相對彼此進行操作。

因此，如果所述子組件中的第一個以第一速度沿第一方向移動而所述子組件中的第二個保持靜止或沿與第一方向相反的方向和/或以與第一速度不同的速度移動，則所述頂骨架將會傾斜。其傾斜度可通過注意所述子組件的相對速度和運動方向得到調(diào)節(jié)。然而，所述頂骨架的傾斜受到超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和IOD的旋轉(zhuǎn)部段的限制。必須有轉(zhuǎn)動才能傾斜。應(yīng)當(dāng)明白超級轉(zhuǎn)向節(jié)是自鎖的，因而頂骨架要傾斜的任何趨勢須伴隨有轉(zhuǎn)向節(jié)10BU0D的旋轉(zhuǎn)段沿有利于相關(guān)聯(lián)的子組件的直線運動的方向的活動。應(yīng)當(dāng)明白，如果兩個子組件均不受限制地朝相同的方向以相同的速度移動相同的距離，將使該頂骨架完全豎直升起。然而，如果任何一個子組件相對另一個停止移動或改變速度或方向，該頂骨架將發(fā)生傾斜。在一個這樣的實例中，所述頂骨架將開始圍繞樞轉(zhuǎn)連接件78D樞轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOB和IOD朝有助于所述頂骨架傾斜的方向轉(zhuǎn)動時，所述頂骨架將圍繞軸86B和86D的軸線樞轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，所述頂骨架可以在任何一個點從骨架的任何起始位置朝彼此相反的兩個方向做直線運動和沿彼此相反的兩個旋轉(zhuǎn)方向傾斜，無需預(yù)先確定直線運動或旋轉(zhuǎn)運動的次序。還應(yīng)理解，分別由IOA和8A或IOC和8C組成的第三和第四子組件也可以是相同的，并且每一個子組件具有可相對所述其它三個子組件如上所述地進行操作的能力。因此，并不限于僅繞兩條軸線傾斜，還可以繞四條不同的軸線進行傾斜，并可同時繞一條以上的軸線傾斜。如果所有的子組件均以相同的速度沿相同的方向移動，將完全豎直升起所述頂骨架。如果例如在沿第一方向的運動過程中，第二和第四子組件停止運動而第一和第三子組件繼續(xù)以相匹配的速度運動，頂骨架將沿第一方向傾斜。因而，頂骨架將開始繞樞轉(zhuǎn)連接件78D樞轉(zhuǎn)并將繞點86D以及模塊8C和IOC的各自樞轉(zhuǎn)點樞轉(zhuǎn)。此外，頂骨架將繞軸78B的軸線樞轉(zhuǎn)并將繞點86B和超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOA和線性致動器模塊8A的旋轉(zhuǎn)部段的各自樞轉(zhuǎn)點樞轉(zhuǎn)，當(dāng)超級轉(zhuǎn)向節(jié)10A、10B啟動并沿第二方向(與第一方向相反的方向)轉(zhuǎn)動例如以能繞點86轉(zhuǎn)動，以及當(dāng)超級轉(zhuǎn)向節(jié)IOC`和IOD啟動并沿第一或第二方向轉(zhuǎn)動例如以能繞點86D轉(zhuǎn)動，所述頂骨架將按所描述那樣地樞轉(zhuǎn)。因而應(yīng)當(dāng)理解，所述至少一個頂骨架能在任何運動過程中的任何位置上不考慮任何次序地沿第一方向和/或第二方向做直線運動以及沿第一方向或第二方向傾斜。這使得所述至少一個頂骨架能相比至少一個其它子組件運動更快或更慢或者根本不運動地獨立或同時豎直升高和/或下降和/或傾斜。還應(yīng)當(dāng)理解，每一個超級轉(zhuǎn)向節(jié)10A、10BU0C和IOC以及它們各自的線性致動器模塊8A、8B、8C或8D能獨立地或以與其它超級轉(zhuǎn)向節(jié)及其線性致動器模塊相同的速度運動，因而，所述頂骨架能沿第三和第四方向傾斜，從而所述頂骨架能夠傾斜和轉(zhuǎn)動以及產(chǎn)生純粹的豎直運動。應(yīng)當(dāng)理解，附加的超級轉(zhuǎn)向節(jié)可以任何方位設(shè)置在所述頂骨架上。還應(yīng)理解，線性致動器模塊8A、8B、8C和8D能夠在任何合適方位由超級轉(zhuǎn)向節(jié)10代替。圖5示出根據(jù)本發(fā)明的自鎖鉸接骨架100的第二實施例。該圖示出該骨架的俯視圖，其具有與第一實施例相同的很多特征，這些特征用與前面針對圖1的描述中所使用的相同的附圖標記予以表示。應(yīng)當(dāng)明白，在其功能和特征與前一個實施例相同時，將不在此做進一步描述?？梢钥闯?，該骨架包括底骨架2A和2B、頂骨架4A和4B以及用于靠背、靠腿或椅座的連接件。連接件12A、12B、14A、14B、16A和16B可包括至少一個線性致動器和/或至少一個回轉(zhuǎn)致動器，這些致動器可安裝至所述骨架，或者與所述骨架相結(jié)合，或者封裝在所述骨架內(nèi)。頂骨架4A和4B包括超級轉(zhuǎn)向節(jié)10A、10BU0C和IOD以及輪子6A、6B、6C和6D。第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于具有不同的豎直提升機構(gòu)。線性提升件102A、102B、104A和104B以與第一實施例中的模塊8A、8B、8C和8D的設(shè)置方式相同的方式設(shè)置在底骨架2A、2B和頂骨架4A和4B中。線性提升件102B、104B、齒輪箱108和與線性提升件102A、104A、102B、104B正交地布置的長度改變傳動裝置106嚙合。傳動裝置106的長度是可調(diào)的。在此實例(但非必要地)中，模塊102A、102B、104A和104B以及齒輪箱108各通過包括多個傘齒輪的嚙合關(guān)系連接至長度改變傳動裝置106。本實施例中的提升機構(gòu)可手動操作。齒輪箱108包括用于手柄(未示出)的連接位置，如果手柄安裝至該連接位置并轉(zhuǎn)動，所加的載荷將通過該齒輪箱傳遞至提升件102A、102B、104A和10 4B，和通過長度改變傳動裝置106傳遞至提升件102A、102B、104A和104B?？刹僮骶€性致動器(未示出)來調(diào)整底骨架2A、2B和頂骨架4A、4B之間的間距。由于傳動裝置106可與其和底骨架2A、2B、齒輪箱108的連接關(guān)系無關(guān)地進行長度調(diào)整，傳動裝置106的調(diào)整可僅僅為了適應(yīng)底骨架2A、2B和頂骨架4A之間的間距變化而不會失去與模塊102A、102B、104A和104B或者齒輪箱108的連接。圖6示出適于用作圖5實施例中的線性提升件104A和104B的線性致動模塊104。模塊104與圖2中標記為8的模塊基本相似。如前所述，模塊8通過馬達進行操作，模塊4為手動操作。以下將描述模塊的其它部件。模塊104包括手動驅(qū)動軸，其具有設(shè)置在該模塊外的傘齒輪118。傘齒輪118通過所述驅(qū)動軸連接至第二齒輪110。第二齒輪110與第三齒輪112嚙合，該第三齒輪與絲杠114結(jié)合為一體或安裝至絲杠114。這種配置使齒輪118的轉(zhuǎn)動進而帶動齒輪110轉(zhuǎn)動,而齒輪110又帶動齒輪112轉(zhuǎn)動，最終使絲杠114轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的絲杠114與被禁止轉(zhuǎn)動的活塞116嚙合，因此朝由齒輪118的轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向之一沿該絲杠114的軸線直線移動。圖7示出適于用作圖5實施例中的線性提升件102A和102B的線性致動模塊102。模塊102與圖2中標記為8和圖6中標記為104的構(gòu)件基本相似。如前所述，模塊8由馬達操作，模塊102被手動操作。以下將描述該模塊的其它部件。傘齒輪128與驅(qū)動軸130結(jié)合成一體或安裝到該傳動軸，傳動軸130終止于第二傘齒輪132。第二傘齒輪132與設(shè)在一根軸上的第三傘齒輪138嚙合，該軸垂直于驅(qū)動軸130延伸。第三傘齒輪138與驅(qū)動軸136上的第四傘齒輪134嚙合，驅(qū)動軸136終止于第五傘齒輪126，而第五傘齒輪126又與第六傘齒輪124嚙合。傘齒輪124安裝或者結(jié)合至絲杠122，活塞120通過螺紋擰緊在該絲杠上?；钊?20被阻止隨絲杠122 —起轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)谝积X輪128轉(zhuǎn)動時，其使第二齒輪132轉(zhuǎn)動，而第二齒輪又使第三和第四齒輪138和134轉(zhuǎn)動，第四齒輪134使第五齒輪124轉(zhuǎn)動，第五齒輪又使絲杠122轉(zhuǎn)動，被阻止轉(zhuǎn)動的活塞120朝由齒輪128的轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向之一沿絲杠122的軸線直線移動。在來自傳動裝置106的相同轉(zhuǎn)動方向輸入以及之后來自齒輪箱108的輸入的作用下，第三齒輪138允許模塊102A和102B沿與模塊104A和104B相同的方向做直線運動。圖8更詳細示出長度改變傳動裝置106。所示的傳動裝置106沒有外殼，但應(yīng)當(dāng)理解，在實際運用中優(yōu)選具有外殼。傳動裝置106包括第一傘齒輪140，其與剖分式空心軸的第一部段146安裝或結(jié)合。剖分式空心軸的第二部段150終止于第二傘齒輪164?？招妮S146和150包括平行并穿過軸146、150的軸線的縱向槽142和162，軸146和150在其兩側(cè)設(shè)有槽形開口。中心軸148可滑動安裝在剖分式空心軸146內(nèi)并與其共軸。每個剖分式空心軸部段146和150可相對中心軸148伸縮，以便獨立調(diào)整傳動裝置106的長度。中心軸148設(shè)有沿徑向向外延伸的突起144和160。在中心軸148的相對側(cè)，方便地設(shè)有與所述突起144和160直接相對的附加突起(未示出)。每個突起接合至槽142和162中。所述配置使得當(dāng)傘齒輪164轉(zhuǎn)動時，軸150轉(zhuǎn)動，突起160接合槽162而使中心軸148轉(zhuǎn)動，突起144接合槽142并隨中心軸148 —起轉(zhuǎn)動。結(jié)果，使剖分式空心軸146以及傘齒輪140轉(zhuǎn)動。圖9示出一種適于用作在所述實施例中提到的齒輪箱的齒輪箱108。齒輪箱108封裝于殼體170中。廣意上說，其包括多個齒輪，所述齒輪通過多個軸承結(jié)構(gòu)保持在該殼體中以確保各部件低摩擦轉(zhuǎn)動。驅(qū)動軸174構(gòu)造成能連接到手柄，該驅(qū)動軸可選擇使用附加的中間齒輪裝置連接至手柄。驅(qū)動軸174包括傘齒輪168,其直接地或通過附加的一個齒輪或一組齒輪與傳動齒輪164(例如圖8中以相同的附圖標記標示的)嚙合。如前所述,齒輪164位于軸150的末端，使驅(qū)動軸174的轉(zhuǎn)動通過多個齒輪導(dǎo)致傳動軸150的轉(zhuǎn)動。如針對圖5所描述地，傳動齒輪164與正交排布的在圖中標記為172的齒輪嚙合。在組裝好的模塊系統(tǒng)中，齒輪172等同于圖6和圖7中相應(yīng)的齒輪118和128，這些齒輪與傳動軸的齒輪164嚙合。因此，齒 輪168的轉(zhuǎn)動通過驅(qū)動軸174使模塊102B和104B的齒輪118和128轉(zhuǎn)動，而驅(qū)動軸174的轉(zhuǎn)動通過多個齒輪使得活塞120和116根據(jù)齒輪168的轉(zhuǎn)動方向伸縮(如圖6和圖7所見)。應(yīng)當(dāng)理解，在這樣的組件中，如參考圖5提到的傳動裝置106還可被設(shè)置成借由嚙合關(guān)系驅(qū)動如圖6、7所示的模塊102A和104A的活塞120和116，圖8中的齒輪140與手動線性模塊102A和104A均具有所述嚙合關(guān)系。因此，驅(qū)動軸174的轉(zhuǎn)動通過多個齒輪朝彼此相反的兩個方向之一移動線性提升件102A和104A的活塞120和116。因而，驅(qū)動軸174的轉(zhuǎn)動通過多個齒輪將沿彼此相反的兩個方向之一移動模塊102A、102B、104A和104B的活塞120和116，這取決于所述軸174以及之后的齒輪168的轉(zhuǎn)動方向。圖10示出橫桿105。橫桿105封裝有線性致動器，該致動器可以具有眾多配置中的任何一種并可選地為手動或電動操作的。在所示的優(yōu)選實施例中，該線性致動器為電動操作。以下將描述線性致動器的一種優(yōu)選配置。線性致動器包括內(nèi)裝有馬達194的殼體192，該馬達被永久或可拆地安裝到絲杠的軸環(huán)部段190。軸環(huán)部段190由軸承188支承并與具有螺紋部段182的絲杠安裝或結(jié)合。絲杠螺紋部段182與活塞176嚙合?；钊?76具有至少一個突起186，突起186可滑動接合入殼體的頸部178內(nèi)的溝槽184內(nèi)以防止活塞與該絲杠一起轉(zhuǎn)動?；钊?76通過軸承180至少部分保持在頸部178內(nèi)。該軸承還具有溝槽，其可與溝槽184對準以使在運行中該活塞不會轉(zhuǎn)動。馬達194可朝彼此相反的兩個方向轉(zhuǎn)動，而所述轉(zhuǎn)動可使絲杠朝彼此相反的兩個方向轉(zhuǎn)動。這種配置使絲杠轉(zhuǎn)動導(dǎo)致活塞176沿絲杠軸線做直線運動。這種直線運動的方向可以是由馬達194轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向中的任一個。所述桿的每一端部分別終止于(外殼的)連接部件198和(活塞的)連接部件196，所述連接部件可以被永久或可拆地固定到殼體 或活塞上或者形成所述殼體或活塞的一體部分。在組裝好的成品中，所述部件198和196也分別固定至骨架2A和2B (圖5)，以使所述活塞的移動可調(diào)整骨架之間距離。
權(quán)利要求
1.一種鉸接骨架，包括位于第一平面內(nèi)的平行對準的底骨架構(gòu)件和位于第二平面內(nèi)的平行對準的頂骨架構(gòu)件，所述底骨架構(gòu)件可調(diào)節(jié)地連接至所述頂骨架構(gòu)件，該第一平面平行于該第二平面，任何一對相連接的底骨架構(gòu)件和頂骨架構(gòu)件之間的所述可調(diào)節(jié)連接包括一個或多個轉(zhuǎn)向節(jié)，每個轉(zhuǎn)向節(jié)能進行旋轉(zhuǎn)和直線運動組合并能獨立于其它轉(zhuǎn)向節(jié)來操作，以在連接位置提供一個骨架構(gòu)件相對于所述相互連接的一對骨架構(gòu)件中的另一個骨架構(gòu)件的線性和旋轉(zhuǎn)重定位。
2.如權(quán)利要求1所述的鉸接骨架，其特征是，所述轉(zhuǎn)向節(jié)被串聯(lián)至能獨立調(diào)節(jié)所述相互連接的一對骨架構(gòu)件的間距的線性致動器。
3.如權(quán)利要求2所述的鉸接骨架，其特征是，所述轉(zhuǎn)向節(jié)和所述線性致動器之間的聯(lián)動機構(gòu)包括多軸接頭。
4.如權(quán)利要求3所述的鉸接骨架，其特征是，所述多軸接頭包括桿端軸承。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，該轉(zhuǎn)向節(jié)包括:布置成轉(zhuǎn)動絲杠的回轉(zhuǎn)致動器；具有內(nèi)螺紋且與該絲杠嚙合的滑座，該滑座具有與安裝在與所述絲杠正交布置的第一軸上的第一齒輪嚙合的有齒部段；安裝在與第一軸平行對準的第二軸上的第二齒輪，第二齒輪與第一齒輪嚙合；相對第二軸的軸線可轉(zhuǎn)動地安裝的殼體，所述殼體封裝有線性致動器；如此進行配置，在操作該回轉(zhuǎn)致動器時，該線性致動器的軸線的角距相對于包括第一軸軸線和第 二軸軸線的平面被調(diào)節(jié)。
6.如權(quán)利要求5所述的鉸接骨架，其特征是，所述殼體的遠離所述軸的一端設(shè)有用于安裝到其它部件的安裝機構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的鉸接骨架，其特征是，所述安裝機構(gòu)包括多軸軸承。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，所述線性致動器具有如下構(gòu)造:構(gòu)造成用于沿彼此相反的兩個方向驅(qū)動第一齒輪的馬達，該第一齒輪又與第二齒輪嚙合，該第二齒輪可操作地連接至絲杠，從而第一齒輪的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致該絲杠沿由第一齒輪的轉(zhuǎn)動方向決定的方向轉(zhuǎn)動，該絲杠按固定的軸向定向可轉(zhuǎn)動地安裝，具有內(nèi)螺紋并可滑動接合所述絲杠螺紋的活塞和用于限制活塞繞該絲杠的軸線轉(zhuǎn)動從而當(dāng)該絲杠轉(zhuǎn)動時迫使該活塞沿該絲杠的軸線直線運動的機構(gòu)，這種直線運動沿著由所述絲杠的轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向中的任一個方向。
9.如權(quán)利要求8所述的鉸接骨架，其特征是，用于限制轉(zhuǎn)動的該機構(gòu)包括與該絲杠和活塞共軸且相對該軸線保持在固定的旋轉(zhuǎn)位置上的柱形套筒，該活塞包括一個或多個徑向向外延伸的突起，所述突起接合在設(shè)于所述柱形套筒上的縱向槽內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的鉸接骨架，其特征是，所述活塞的遠離所述第二齒輪的一端設(shè)有用于安裝至其它部件的安裝機構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的鉸接骨架，其特征是，所述安裝機構(gòu)包括多軸軸承。
12.如權(quán)利要求5至11中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，所述轉(zhuǎn)向節(jié)的這些軸均延伸至所述轉(zhuǎn)向節(jié)外以結(jié)合多個附加軸裝齒輪，這些軸裝齒輪能被可操作地連接至所述骨架上的其它齒輪傳動部件。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，所述骨架包括被構(gòu)造成沿大致垂直于所述第一和第二平面的軸線調(diào)節(jié)各構(gòu)件之間間距的長度改變機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求13所述的鉸接骨架，其特征是，該長度改變機構(gòu)包括長度改變傳動裝置，該長度改變傳動裝置包括安裝或結(jié)合至剖分式空心軸的第一部段的第一傘齒輪，該剖分式空心軸的第二部段終止于第二傘齒輪，該剖分式空心軸包括與所述軸的軸線平行的縱向槽，可滑動安裝在該剖分式空心軸內(nèi)并與該剖分式空心軸具有共同軸線的中心軸，該中心軸具有一個或多個徑向向外延伸的突起,這些突起接合在所述槽內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的鉸接骨架，其特征是，所述槽延伸至該剖分式空心軸的相對偵牝并且所述中心軸包括與位于所述軸的兩側(cè)的槽接合的多個突起。
16.如權(quán)利要求14或15所述的鉸接骨架，其特征是，該傘齒輪將傳動機構(gòu)可操作地連接至提升機構(gòu)，該提升機構(gòu)包括一個或多個線性致動器。
17.如權(quán)利要求16所述的鉸接骨架，其特征是，所述傳動機構(gòu)例如包括可通過將杠桿作用施加至相關(guān)聯(lián)的手柄而進行手動操作的齒輪。
18.如權(quán)利要求1至17中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，所述底骨架構(gòu)件包括附加的高度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
19.如權(quán)利要求1至1 8中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，所述底骨架構(gòu)件包括腳輪。
20.如權(quán)利要求19所述的鉸接骨架，其特征是，所述腳輪包括鎖止裝置以防止不必要的滾動。
21.如權(quán)利要求1至20中任一項所述的鉸接骨架，還包括:構(gòu)造成用于沿基本垂直于所述第一平面和第二平面的軸線調(diào)節(jié)構(gòu)件之間間距的橫桿，該橫桿封裝有線性致動器，該線性致動器具有殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有配置成朝彼此相反的兩個方向轉(zhuǎn)動并可操作地連接至絲杠的馬達，所述絲杠的螺紋部段與活塞的內(nèi)螺紋嚙合，該活塞被阻止隨所述絲杠一起轉(zhuǎn)動但能沿由所述馬達的轉(zhuǎn)動方向決定的彼此相反的兩個方向之一沿該絲杠的軸線自由直線運動。
22.如權(quán)利要求21所述的鉸接骨架，其特征是，所述橫桿的每一端部終止于用于連接至位于所述第一平面和第二平面中的每個平面內(nèi)的骨架構(gòu)件的連接部件。
23.如權(quán)利要求1至22中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，一個或多個所述致動器由齒輪箱驅(qū)動，該齒輪箱包括被構(gòu)造成可操作地與手柄連接的驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸包括傘齒輪，該傘齒輪可操作地與傳動齒輪嚙合，該傳動齒輪位于該傳動軸的尾端，從而該驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致傳動軸轉(zhuǎn)動，所述傳動齒輪與正交對準的齒輪嚙合，該正交對準的齒輪可操作地與所述致動器的驅(qū)動齒輪連接。
24.如權(quán)利要求23所述的鉸接骨架，其特征是，所述齒輪可轉(zhuǎn)動地安裝在殼體內(nèi)，所述殼體包括多個密封的出口孔，所述軸經(jīng)該出口孔伸出。
25.如權(quán)利要求23或24所述的鉸接骨架，其特征是，所述多個齒輪借助多個附加的中間齒輪或齒輪組可操作地連接。
26.如權(quán)利要求1至25中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，至少一個或多個附加的回轉(zhuǎn)致動器和/或線性致動器或齒輪箱被安裝、結(jié)合或封裝，以便于椅座和/或靠背和/或靠腿的連接。
27.如權(quán)利要求1至26中任一項所述的鉸接骨架，其特征是，至少一個或多個回轉(zhuǎn)致動器和/或線性致動器或齒輪箱能連接至所述骨架，從而使數(shù)據(jù)或電力能在所述致動器和/或齒輪箱和骨架之間傳送。
全文摘要
一種鉸接骨架包括位于第一平面內(nèi)的平行對準的底骨架構(gòu)件(2A,2B)和位于第二平面中的平行對準的頂骨架構(gòu)件(4A,4B)，所述底骨架構(gòu)件可調(diào)節(jié)地連接至所述頂骨架構(gòu)件，第一平面平行于第二平面，任何一對相互連接的底骨架構(gòu)件(2A,2B)和頂骨架構(gòu)件(4A,4B)之間的所述可調(diào)節(jié)連接包括一個或多個轉(zhuǎn)向節(jié)(10A,10B,10C,10D)，每個轉(zhuǎn)向節(jié)能進行旋轉(zhuǎn)和直線運動組合并可獨立于其它轉(zhuǎn)向節(jié)來操作，以在連接位置提供一個骨架構(gòu)件相對于相互連接的一對骨架構(gòu)件中的另一個骨架構(gòu)件的線性和旋轉(zhuǎn)重定位。
文檔編號A61G5/14GK103079517SQ201080067256
公開日2013年5月1日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者S·科克倫 申請人:康卡斯特有限公司