專利名稱：一種重力平衡機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械式力平衡機(jī)構(gòu)，尤其是涉及一種機(jī)械式重力平衡機(jī)構(gòu)。可應(yīng) 用于家居、超市、醫(yī)療，辦公室等及機(jī)械裝置中需要平衡重物重力時(shí)。
背景技術(shù)：
無(wú)論在機(jī)械機(jī)構(gòu)中，或者日常生活中，想要在重力方向輕松移動(dòng)一個(gè)物體，都需要 考慮重力平衡問(wèn)題，原始的重力平衡機(jī)構(gòu)是采用重錘和定滑輪組來(lái)平衡重物的重力，但這 需要一個(gè)與重物重量相等的重錘，并有一個(gè)定滑輪和牽引索，這使機(jī)構(gòu)重量成倍增加并占 用大的空間。也可以采用機(jī)械彈簧力來(lái)平衡重物的重力，但彈簧反力與其變形成線性增長(zhǎng)， 重物剛開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，彈簧變形小，其反力也小，不足以平衡重物的重力，當(dāng)重物位移增加時(shí)， 彈簧反力成線性增長(zhǎng)，并會(huì)超過(guò)重物的重力，使重物移動(dòng)困難。用氣彈簧可以改進(jìn)對(duì)重物重力平衡狀態(tài)，如ZL200620094348. 2中用氣彈簧來(lái)平 衡儲(chǔ)物架的重量，但氣彈簧的摩擦阻力較大，這對(duì)于以人力為動(dòng)力時(shí)，帶動(dòng)重物上下運(yùn)動(dòng)。 仍感到有些不甚滿意。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不定，提出一種能在一段距離內(nèi)，與重物的重力接近完全 平衡的重力平衡機(jī)構(gòu)。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，是由儲(chǔ)能器及錐狀螺旋盤組成，儲(chǔ)能器由軸，定外殼， 扭簧，動(dòng)外殼組成，錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體，牽引索組成，錐狀螺旋盤體與動(dòng)外殼固連。所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，是由儲(chǔ)能器及錐狀螺旋盤及蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器所組成， 所述的儲(chǔ)能器由軸，定外殼，扭簧，動(dòng)外殼組成，所述的的錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體，牽引 索組成，錐狀螺旋盤體與動(dòng)外殼固連。所述的蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器由蝸輪，蝸桿及調(diào)節(jié)手輪組 成。所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，扭簧的一端與定外殼相連，扭簧的另一端與動(dòng)外殼相 連。所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，牽引索的一端固定在錐狀螺施盤的大直徑端，牽引索 順錐狀螺旋容線槽纏繞后由其小直徑端出錐狀螺旋容線槽向下與被平衡的重物相連。所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，錐狀螺旋盤體是在圓錐體上從小直徑端到大直徑端按 直徑遞增刻出了錐狀螺旋容線槽。所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，扭簧可以用發(fā)條彈簧替代。所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器可以用錐齒輪副替代。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，將重力平衡問(wèn)題，轉(zhuǎn)換為扭矩平衡問(wèn)題，由于扭簧儲(chǔ)能器 用較多圈數(shù)扭簧制成，在其旋扭過(guò)程中，直徑變化較小，而輸出彈簧力與變形成正比，有關(guān) 系[0014]扭簧儲(chǔ)能器輸出扭矩=基本不變力矩X遞增的彈簧力重物的反方向扭矩=重物的重力X錐狀螺旋盤遞增之半徑即隨著重物向下運(yùn)動(dòng)，扭簧儲(chǔ)能器的輸出扭矩與重物的反方向扭矩同步增加，仍 處于平衡狀態(tài)，由于機(jī)械傳動(dòng)裝置很高的傳動(dòng)效率，中間能量損失很小，所以只要施以微小 的力，重物即可上下移動(dòng)。通過(guò)蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)扭簧的予壓，可以調(diào)節(jié)重力平衡機(jī)構(gòu)的 初始平衡力，使本機(jī)構(gòu)可以為變負(fù)載提供相應(yīng)的重力平衡。

圖1是本發(fā)明的三維軸側(cè)示意圖。圖2是本發(fā)明的三維分體示意圖。圖3是本發(fā)明有蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器的三維軸側(cè)示意圖。圖4是本發(fā)明用于平衡油煙機(jī)的示意圖。圖5是本發(fā)明有調(diào)節(jié)器形式的用于平衡儲(chǔ)物架的示意圖。圖中1、軸，2、定外殼，3、扭簧，4、動(dòng)外殼，5、錐狀螺旋盤體，6、牽引索，7、蝸輪，8、 蝸桿，9、調(diào)節(jié)手輪，10、軸承，11、固定點(diǎn)，12、排油煙機(jī)，13、定位機(jī)構(gòu)，14、儲(chǔ)物架、15、定位機(jī) 構(gòu)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括軸1，固定外殼2，扭簧3，動(dòng)外殼4，錐狀 螺旋盤體5，牽引索6。軸1固定在剛體支架上，定外殼2與軸1固連，扭簧3裝于定外殼2 內(nèi)，扭簧3的一端與定外殼2固連，扭簧3的另一端與動(dòng)外殼4固連，動(dòng)外殼4與定外殼2可 相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并蓋在定外殼2上，并與軸1可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，錐狀螺旋盤5與動(dòng)外殼4固連并與軸 1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引索6纏繞于錐狀螺旋盤5的容線槽中，其一端與錐狀螺旋盤的大直徑端固 連，另一端從錐狀螺旋盤的小直徑端的容線槽中伸出并鉛直向下，用于帶動(dòng)所平衡的重物。 首先，應(yīng)根據(jù)被平衡重物的重量，旋轉(zhuǎn)動(dòng)外殼4及錐狀螺旋盤5，造成扭簧3 —定的予緊量， 使重物基本處于位置平衡狀態(tài)，當(dāng)被平衡的重物向下運(yùn)動(dòng)時(shí)扭簧3被進(jìn)一步旋緊，其輸出 扭矩加大，但在重物下移同時(shí)牽引索伸出端在錐狀螺旋盤體上的半徑也在加大，也即由重 物所形成的扭矩也在加大，以上由扭簧所形成的反方向扭矩與重物形成的扭矩形成了動(dòng)態(tài) 平衡，保持了重物在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重力平衡狀態(tài)，也即上下移動(dòng)重物，只需要很微小的力。在圖4中示出由本重力平衡機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抽油煙機(jī)的情形，在日常生活中，希望抽油 煙機(jī)的位置能跟據(jù)油煙的大小和人體的高低有所變化，本重力平衡機(jī)構(gòu)能在不使用外界能 源的情況下，可輕松的上下移動(dòng)抽油煙機(jī)。定位機(jī)構(gòu)13用于鎖定抽油煙機(jī)12的位置。實(shí)施例2 如圖3所示，可調(diào)式重力平衡機(jī)構(gòu)，由重力平衡機(jī)構(gòu)再加調(diào)力機(jī)構(gòu)組成， 本發(fā)明包括軸1，固定外殼2，扭簧3，動(dòng)外殼4，錐狀螺旋盤體5，牽引索6，儲(chǔ)物架15，軸1固 定在剛體支架上，定外殼2與軸1固連，扭簧3裝于定外殼2內(nèi)，扭簧3的一端與定外殼2 固連，扭簧3的另一端與動(dòng)外殼4固連，動(dòng)外殼4與定外殼2可相對(duì)旋轉(zhuǎn)并過(guò)蓋在定外殼2 上，并與軸1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，錐狀螺旋盤5與動(dòng)外殼4固連并與軸1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，牽引索6纏繞于錐 狀螺旋盤5的容線槽中，其一端與錐狀螺旋盤的大直徑端固連，另一端從錐狀螺旋盤的小 直徑端的容線槽中伸出并鉛直向下，用于帶動(dòng)所平衡的重物，調(diào)力機(jī)構(gòu)由蝸輪7、蝸桿8、調(diào)節(jié)手輪9組成。當(dāng)儲(chǔ)物架物品重量增加時(shí)，搖動(dòng)手輪9，使與軸1相連的扭簧3更旋緊，則扭 簧3的初始力矩加大，調(diào)至重物剛剛升起時(shí)，即為重物與可調(diào)式重力平衡機(jī)構(gòu)新的平衡點(diǎn)， 此時(shí)上下移動(dòng)重物也只需要很微小的力，由于蝸輪蝸桿的反向自鎖功能扭簧3的一端與定 外殼2、軸1固連的位置不會(huì)自行改變。 在圖5中示出可調(diào)式重力平衡機(jī)構(gòu)拉動(dòng)可變重量的儲(chǔ)物架14時(shí)的示意圖，定位機(jī) 構(gòu)15用于鎖定儲(chǔ)物架14的停止位置。
權(quán)利要求一種重力平衡機(jī)構(gòu)，是由儲(chǔ)能器及錐狀螺旋盤組成，其特征在于所述的儲(chǔ)能器由軸(1)，定外殼(2)，扭簧(3)，動(dòng)外殼(4)組成，所述的錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體(5)，牽引索(6)組成，錐狀螺旋盤體(5)與動(dòng)外殼(4)固連。
2.一種重力平衡機(jī)構(gòu)，是由儲(chǔ)能器，錐狀螺旋盤及蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器所組成，其特征在 于所述的儲(chǔ)能器由軸(1)，定外殼(2)，扭簧(3)，動(dòng)外殼(4)組成，所述的錐狀螺旋盤由錐 狀螺旋盤體(5)，牽引索(6)組成，錐狀螺旋盤體(5)與動(dòng)外殼(4)固連，蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器由 蝸輪(7)，蝸桿(8)，及調(diào)節(jié)手輪(9)所組成。
3.如權(quán)利要求1、2所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于扭簧(3)的一端與定外殼 (2)相連，扭簧(3)的另一端與動(dòng)外殼(4)相連。
4.如權(quán)利要求1、2所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于；牽引索(6)的一端固定在錐 狀螺旋盤的大直徑端，牽引索順錐狀螺旋容線槽纏繞后由小直徑端出錐狀螺旋容線槽向下 與被平衡的重物相連。
5.如權(quán)利要求1、2所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的錐狀螺旋盤體(5)是 在圓錐體上從小直徑端到大直徑端按直徑遞增刻出了錐狀螺旋容線槽。
6.如權(quán)利要求1、2所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于扭簧(3)可以用發(fā)條彈簧替代。
7.如權(quán)利要求2所述的一種重力平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器可以用錐齒 輪副替代。
專利摘要一種重力平衡機(jī)構(gòu)，是由儲(chǔ)能器，錐狀螺旋盤及蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器組成。儲(chǔ)能器由軸、定外殼、扭簧、動(dòng)外殼組成。錐狀螺旋盤由錐狀螺旋盤體、牽引索組成，錐狀螺旋盤體與動(dòng)外殼固連。蝸輪蝸桿調(diào)節(jié)器由蝸輪、蝸桿、調(diào)節(jié)手輪組成。本實(shí)用新型可以根據(jù)不同重物調(diào)節(jié)重力平衡、并可中在重物上下移動(dòng)中，始終保持重力平衡，使在上下方向移動(dòng)重物，輕松可行。
文檔編號(hào)B66F19/00GK201620001SQ20102002697
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者于維恕 申請(qǐng)人:于維恕