伸缩柱式运动机械制造技术

本发明专利技术提供一种运动机械，当其收缩时既小又轻，便于搬运，它构成的柱能比常规便携式柱有更高的高度。因此可以在不增加重量的情况下得到大的运动距离。此运动机械有一个细长的运动件；使运动件移动的驱动部分；多个定心件，每个定心件的中心有用于此运动件的通孔，定心件彼此相连，并随着运动件的移动而移动，使得相关定心件之间的距离可以改变；以及，有一个支承并导引定心件移动的运动通道。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种作前后运动的机械(下文简称“运动机械”)，它可使细长柱或类似的组件展开，并且不增加它的重量。采用液压缸和螺杆的运动机械，通常广泛应用于起重机的伸缩起重臂、伸缩柱和千斤顶等领域。现有运动机械中，作前后运动的构件(下文简称“运动件”)其抗弯强度取决于构成运动机械的各组成部分本身，诸如简体、杆、螺杆等。如果所制成的运动机械具有长的运动距离，则其重量必然增加。尽管在理论上可以生产有长运动距离的运动机械，但有关重量、便携性和包容特性等实际问题均无法解决。采用现有运动机械的挺杆起重机，其伸展长度约20至30米。这类起重机由专用的底座导轨或履带输送机承载。在目前的情况下，螺杆类千斤顶在螺杆反向长度和接受箱深度之间的总的举升量为数米。尽管对于细长结构而言，抗弯强度是最重要的，但伸缩式的常规运动机械不能提供所需的抗弯强度，机械的自重必然明显增加。虽然要求有一种方便、长和便携的伸缩柱，但迄今未能获得这种伸缩柱。因此，应提出这样一种对于各种工业领域都是很有用的运动机械，它能在不增加重量的情况下，有比常规机械长得多的运动距离，它还能包容在一个紧凑的机箱内，用这种机械可以容易地在高处支承重物和将重物举向高处。本专利技术的目的是提供一种运动机械，它的体积小、重量轻，因而当其收缩时可便于运输;当其展开后可构成比常规便携式机械高度更高的柱，并因而能在结构重量轻的条件下，获得长的运动距离。为了达到此目的，本专利技术提供的运动机械包括一个细长的运动件;使运动件正反向运动的驱动部分;多个定心件，每个定心件上有一个用于运动件的通孔，定心件彼此相连并可作正反向运动，使得相关定心件之间的距离可以随着运动件的正反向运动而改变;以及有一个支承并导引定心件运动的运动通道。图1为采用本专利技术机械的实施例制成的举重机械处于上升状态时的局部剖示图;图2为用于本专利技术机械中的柔性螺杆的螺母构件的一种例子中主要部分的正视图;图3为另一种实施例的正剖视图;图4为另一种例子的正剖视图;图5为本专利技术机械的一种实施例基本部分的剖视图，其中的伸缩柱已伸展开;图6为此同一实施例的剖视图，此时伸缩柱处于收缩后的状态;图7为沿图5A-A线的截面图;图8为按本专利技术机械另一种实施例所构成的伸缩柱的正剖视图;图9为沿图8B-B线的截面图;图10为用于图8所示机械中之定心件的透视图;图11为用于此同一机械中之运动件的局部透视图;图12为驱动部分透视图;图13为局部放大剖视图，表示在通道收缩时，定心件和连接绳索之间的相互关系;以及图14为局部放大剖视图，表示在通道展开时，定心件和连接绳索之间的相互关系。本专利技术的实施例参见附图说明如下。本专利技术机械的工作原理参见图1说明如下。在本专利技术中，细长的运动件1支承着沿Z轴方向垂直加在运动件1上的重物，并具有机械的抗弯强度。人们发现，若欧拉方程用于细长柱中，则细长柱的弯曲强度与长度的平方或反比。本专利技术的目的是要获得一种其所使用的细长构件具有预定弯曲强度的运动机械，除非在运动件1的中间部位加支承，否则细长构件不能达到这一目的。在本专利技术中注意到了这一点，因此在处于运动通道2中的细长运动件中部，以适当的间距支承细长运动件。定心件3用于支承运动件1的中间部位。术语“支承”的含意是，运动件被支承着，从而使运动件不会产生沿垂直于加载方向(即x-y平面)的位置偏移(位移)。图1中的运动通道2支承和导引着定心件3，定心件可以移动，它们以适当的间距排列。由于定心件3通过连接绳索4、4a互相连接(见图13和14)，所以定心件3随着运动件1的正反向移动在通道2中作同步运动，其结果是，在运动件1正向移动时，以适当间距地将运动件1支承在通道2的中心，运动件1的抗弯强度由分别支承在定心件3上的间段(而不再是运动件1的全长)的抗弯强度所代替。每个定心件3上设有一个通孔3a，细长运动件1松配合地从此孔中通过，使运动件1在定心件中心得到导引;键槽3b起锁定在通道2中的作用;连接索4包括具有自反绕力的凸形扁盘簧，和确定定心件3的间距并确定连接索4输送长度的辅助索4a(见图13和14)。凸形连接索4并未全部拉出，它和辅助索4a一起装在轴4b上，以保证具有自反绕力。数字2a表示突出键条，它设在与键槽3b相对应的运动通道2内表面上。驱动部分5用于使运动件1上下运动。当运动件1是螺杆时，驱动部分5是可旋转的螺母;当运动件1为绳索或带时，它是可旋转的输送驱动辊;而当运动件1是齿条时，它是可旋转的小齿轮。即使运动件1是刚性构件，本专利技术的运动机构仍可适用。当运动件是刚性构件时，本专利技术的机械可获得这样一种螺旋输送机械或螺旋传动装置，它在使用较常规的采用刚性螺杆的螺旋输送机械或采用刚性螺杆的螺旋传动装置为更长和更细的螺旋运动件时，具有较长的输送行程和更高的举升距离。然而，若运动件1是刚性的，则必须保证运动件在运动通道尾端的空间尺寸。当运动件1是柔性构件时，则卷绕部分，诸如卷轴等可放在运动通道的端部，因而可节省空间。下面介绍采用柔性运动件1的本专利技术运动机械的实施例。图2举例表示采用柔性螺杆(下文用数字1表示)的柔性运动件1的螺旋输送机械。如图2所示，柔性螺杆1由钢的线材1a制成，线材1a绕成密靠的长螺旋，并例如设有输送小球的螺旋槽1b，螺旋槽制在沿线材接合线的外圆周上，从而构成了本专利技术柔性运动件的一种例子。表示在图2中的例子是采用其外表面预先加工出螺旋槽的线材1a，所以当线材1a绕成卷时便构成了螺旋槽1b，但线材1a可以有弯角形截面，例如矩形、梯形等。虽然如以上所述构成的柔性螺杆1具有和用普通杆件制成的螺杆基本相同的外形，但柔性螺杆1在轴向是有柔性的，因为它是通过将线材1a卷绕成螺旋来构成的。在图2中，一个其内部装有柔性螺杆1的可转螺母起驱动部分5的作用。螺母中有一个短的圆柱形螺母体5a，它有一个有一定直径的孔，柔性螺杆1松配合地装在此孔中。有许多小球5b沿螺旋槽1b成螺旋状排列在螺母体5a内表面上，并在螺母体5a中循环。外齿轮5c作为螺母体5a外圆周面上的法兰，以便从螺母体外部输入旋转力。虽然此处的螺母是由一个内装小球5b的球螺母所构成的，但用于本专利技术的柔性螺杆1的螺母5a亦可以直接在其内表面上制成螺旋形的、与柔性螺杆1的螺旋槽1b啮合的凸螺纹(图中未表示);或者在螺母体5a中具有采用适当的合成树脂材料制成的螺旋形条，它嵌装在螺母体5a内表面上代替球5b和阳螺纹。制造条带的材料，除了合成树脂外，可以是一种恰当的金属、陶瓷或复合材料。由线材卷绕成螺旋而成的柔性螺杆1，构成了一个细长的空心运动件，所以一个芯体(图中未表示)可以装入柔性螺杆1，并与其内表面紧密接触。这种芯体的一个例子是一根柔性管(图中未表示)，此柔性管具有与螺旋槽啮合的螺旋状凸条，螺旋槽是在柔性螺杆1内表面上沿线材1a接合线构成的。当装入柔性螺杆1中的芯体是一根柔性管时，液体可以注入管中，所以液体可以自由地输入和排出。当要求将整个柔性螺杆1卷绕在一个卷轴上或类似物上，并拉送出柔性螺杆1以保持它为直的状态时，这种结构对于获得抗弯强度是有用的。此外，芯体可以用形状记忆合金制成，在卷绕在卷轴上的柔性螺杆1被拉直的部分处，形成使记忆合金在一定温度条件下回复成线形的温度环境。本专利技术运动机械的另一种实施例采用了一种柔性螺杆1的运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种伸缩柱式运动机械，它有一个细长的运动件；一个使此运动件作正反向运动的驱动部分；多个定心件，每个定心件的中心有用于此运动件的通孔，定心件彼此相连，并随着运动件的运动而运动，以使相关定心件之间的距离可以改变；以及，有一个支承并导引定心件运动的运动通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：厚川麻须美，
申请(专利权)人：日本空中机器人株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]