[发明专利]升降系统

说明书

技术领域

本发明涉及升降机构与稳定元件分开的轻重量升降系统。

背景技术

用于电视和显示器的升降装置已经商业应用超过20年。大多数这种升降装置的厂商已经设计出适用于重量在100磅或更重的范围内的大型电视和显示器的升降系统。这种系统的成本是很高的，并且因此，这些传统的升降系统大部分是用于对富人以及商业公司的定制安装。这些传统的机构的花销与生产这些被设计为升降超过100磅重量的相对大体积、重型以及低效率系统的成本直接相关。

生产厂商没有能够基于电视设计的最新急剧改变以及甚至相对大屏幕的电视的重量的减轻而重新审视它们的传统机构的基本结构和设计。这种失误是可以理解的，因为：

（1）生产厂商继续从它们的传统升降系统获得销量和利润；

（2）生产厂商对传统升降装置设计的成本被完全清偿了，导致很好的利润边界，以及

（3）升降系统市场的竞争新对手不足。

高成本升降系统的持续存在说明了消费者对能够隐藏电视或显示器的需求和渴望。这种需求还可以通过允许电视隐藏在关闭的门之后的昂贵的大橱柜的程度和范围来证实。

现有技术的马达驱动的升降系统通常分为三个不同的类别：

（1）可伸缩的钢螺旋升降柱，带有多个连接支架，将突出的升降结构锚接到柜或支撑壁上，例如Moebel TV升降装置产品所例示。

（2）带有一体的重型滑动件和复杂的金属齿条以及小齿轮或链条驱动装置的钢矩形框架。重型钢框架提供锚接到柜或支撑壁之后的固定盒式稳定性，例如Nexus 21 TV Lift System Model L27所示。

（3）大型盒式模块平台，在两个边缘由金属齿条和小齿轮或金属螺旋机构驱动。盒式结构提供稳定性，如Auton Motorized System Standard Lift所示。

以上所述的三种装置通常重量超过40磅，具有多个功能构件，并且在材料和能量使用方面都是不足的。不足来源于一部分重结构要随着显示器移上移下，并且必须被马达驱动，还因为较重的负荷而必须使用大型马达。

总而言之，当今可用于电视、显示器、人机工程学桌子、投影仪、厨房设施、隐藏的保险柜、运动家具以及其它设备的升降装置是笨重的、有噪声的、不稳定的、反复无常的、昂贵的、复杂的、重的、没有效率的、或者以上一些或全部的组合。需要一种有效率的、经济的、精确的、平滑的、安静的、紧凑的、重量轻的、简单的、并且优选是环境安全的升降机构，其可以被方便地改变尺寸以实现从小型到大型以及从轻型到重型的一定范围的升降需求。

发明内容

为了实现生产改进的升降机构的设计目标，需要分析升降系统需要实现的基本机械功能，然后将最好的解决方案进行组合，以实现功能需求，获得升降重量和经济的效果。期望的机械和电力功能包括：

没有或者很少反向驱动的动力，

平滑的操作，以及

在升降过程中以及之后的稳定性。

这些目标可以分别通过以下方式实现：

选择适当尺寸和齿轮传动的马达，

选择多种升降装置之一，多种升降装置包括缆线驱动器、剪式驱动器、线性致动器、齿条和小齿轮、以及双齿条和小齿轮驱动系统，以及

选择和布置充分的引导件或滑动件或其组合，并产生自包含的盒式结构。

通过使用蜗轮马达来驱动双齿条和小齿轮驱动器来实现新颖类型的升降装置，其中，双齿条和小齿轮驱动器与成角度的滚珠支承可伸展滑动件联接以获得稳定性。为了实现最有成本效益、有效率的系统，稳定性和升降可以独立地处理。升降可以通过在要升降的物体的质量中心或附近定位和操作单个被驱动的双齿条和小齿轮系统而实现，从而最小化转矩和不期望的力矩。稳定性可以通过选择、隔开以及定位最小数量的滚珠支承滑动件来独立地实现，以获得稳定性目标。使滚珠支承滑动件成角度可以增加所实现的稳定性。升降并确保不同形状的物体的稳定性需要选择两个或更多的成角度的滑动件，并且滑动件的数量可根据形状按照以下总体指导方针而改变：

平板电视或显示器（窄矩形升降装置轮廓）以及紧凑圆形（直径≤大约24英寸）或紧凑方形（≤大约24×24英寸）--2个滑动件；

中型圆形轮廓（直径≤大约60英寸）以及中型方形（≤60×60英寸）或中型矩形轮廓（≤大约24×60英寸）--4个滑动件；

大型矩形轮廓（≥大约24×60英寸）--6个滑动件；

大型方形（≥大约60×60英寸）以及大型圆形轮廓（直径≥大约60英寸）--8个滑动件；